2018年1月18日，最新一期的国际干细胞研究协会(ISSCR)会刊Stem Cell Reports在线发表了中国医学科学院血液病医院实验血液学国家重点实验室周家喜教授团队和马峰教授团队关于MEIS1基因调控人多能干细胞早期造血、巨核分化和血小板发生机理的最新研究成果。

人多能干细胞诱导分化产生各种功能性血细胞可用于潜在的细胞治疗、药物筛选、类器官构建以及研究人类造血发育等用途。但是，目前人多能干细胞造血分化效率较低，机制研究较少，限制了各种功能血细胞的高效获得和有效应用。采用小鼠AGM-S3细胞共培养以及后期分步诱导，周家喜教授团队首先建立了高效产生造血前体细胞、巨核细胞和功能性血小板的体系。通过转录组测序筛选发现，转录因子MEIS1阶段性调控人多能干细胞造血分化。利用CRISPR/CAS9敲除MEIS1基因，大大降低了生血内皮祖细胞的产生。同时，MEIS1敲除显著抑制了巨核细胞分化，巨核细胞多倍体化严重受损，血小板发生完全阻断。机理研究表明，早期阶段MEIS1主要通过激活转录因子TAL1调控APLNR+细胞向生血内皮细胞的分化从而影响造血干祖细胞的生成。在调控巨核细胞分化和血小板发生过程中，转录因子FLI1主要介导MEIS1的作用。FLI1过表达完全“挽救”MEIS1敲除的巨核分化缺陷，但是只能部分“挽救”血小板的产生。本研究揭示了MEIS1调控人类早期造血发生的作用和分子机制，清晰地观察到MEIS1调控人类巨核分化特别是血小板生成中的核心作用。上述研究结果将为实现体外造血干祖细胞和血小板的规模化生产提供有益的启示，同时对揭示MEIS1及其相关基因在血小板相关疾病中的潜在作用提供了重要线索。周家喜教授研究团队王洪涛博士、博士生刘翠翠和刘鑫为文章的共同第一作者。