裴鋼院士EMBO J解析血管細胞生成新調控機制

2014-06-15 20:50:16艾偉拓（上海）醫藥科技有限公司311

來自中科院上海生物化學與細胞生物學研究所，德州大學西南醫學中心等處的研究人員發表了題為“Lysophosphatidic acid acts as a nutrient-derived developmental cue to regulate early hematopoiesis”的文章，發現溶血磷脂酸信號在早期血液發育過程中的重要作用，闡明了一個新穎的調控成血管細胞生成的GPCR信號通路。

這一研究成果公布在The EMBO Journal雜志在線版上，領導這一研究的是上海生命科學研究院院長裴鋼教授，裴鋼教授主要從事細胞信號轉導研究，是中國科學院院士、第三世界科學院院士，在包括Nature、Cell、Nature medicine等國內外權威學術刊物上發表論文上百篇，被引用逾千次。

卵黃囊內部貯存了大量的營養物質，如卵磷脂(PC)，而PC為發育著的胚胎提供其所需的能量。PC可以被分泌性的磷脂酶A2催化產生溶血卵磷脂(LPC)，而LPC又可以進一步被Autotaxin (ATX)的磷脂酶D活性催化降解為溶血磷脂酸(LPA)。然而，這些磷脂類物質是否可以作為發育線索參與調節原始性造血還很不清楚。

在這篇文章中，研究人員證實了營養物質來源的溶血磷脂酸信號為原始性造血提供關鍵的發育線索，同時闡明了調控成血管細胞生成的新機制。

原始性造血是在脊椎動物卵黃囊血島中由具有中胚層細胞特性的成血管細胞分化發育而來，但人們對成血管細胞生成的胞外調節機制還沒有清晰的認識。

營養物質來源的溶血磷脂酸信號在成血管細胞生成和原始性造血中發揮了關鍵的調控作用。這項研究工作從生物信息學分析著手，發現作為G蛋白偶聯受體(G-protein-coupled receptors, GPCR) 家族成員之一的Lpar1在小鼠胚胎干細胞向血液分化中表達水平顯zhu上調。

此外研究人員還通過藥理學和遺傳學方法抑制Lpar1或ATX的活性或表達能顯zhu抑制小鼠胚胎干細胞向血液分化和成血管細胞生成。機制研究表明，PI3K/AKT-Smad信號通路介導了LPA信號對成血管細胞生成及原始性造血的調控作用。

進一步的體內實驗發現，LPA信號通路也是斑馬魚成血管細胞及原始性造血正常發育所必需的。研究發現證實了LPA信號在成血管細胞生成及原始性造血中的重要功能，同時闡明了一個新穎的調控成血管細胞生成的GPCR信號通路。

近期裴鋼教授研究組還在Cell Research雜志上發文，采用化學雞尾酒結合低氧策略成功將小鼠胚胎成纖維細胞誘導生成了神經祖細胞（Neural progenitor cells ,NPCs）。

研究人員報告稱，可以在生理低氧條件下采用一種名為VCR的化學雞尾酒誘導小鼠胚胎成纖維細胞生成NPCs。VCR雞尾酒的成分包括：組蛋白去乙酰化酶（HDACs）抑制劑VPA，GSK-3激酶抑制劑CHIR99021以及TGF-β信號通路抑制劑Repsox。