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造血过程是一个从可自我更新的造血干细胞（ Hematopoietic stem cell ， HSC ）分化为功能性血细胞的过程。最近的研究表明造血干祖细胞是一群受表观遗传机制调控的、具有可塑性和异质性的细胞 1,2 。因此研究造血分化过程中相关的转录因子如何调节前体细胞的表观遗传状态，并启动特定谱系的分化十分重要。 PTEN 作为一个重要的抑癌蛋白，在 HSC 自我更新、细胞命运决定、谱系定向、及抑制血液系统肿瘤的发生发展等多个环节都发挥了重要作用 3 。 造血干细胞中 Pten 缺失会导致髓系， T 系和 B 系发育异常以及急性 T 淋巴细胞白血病，表明 PTEN 在控制造血系统多谱系分化中发挥了重要作用 4,5,6 。但是 PTEN 调控上述功能的细胞和分子机制尚不清楚。 为了探究 PTEN 调控造血谱系选择的机制，研究人员通过流式细胞术对野生型和 Pten 缺失小鼠体内的多种造血祖细胞及前体细胞做了定量分析，发现 Pten 缺失引起 B 系祖细胞 prepro-B 的增多。 sc-RNA-seq 及 ATAC-seq 分析以及体外培养实验表明 Pten 缺失会显著改变 prepro-B 细胞中关键谱系转录因子结合位点的染色质开放性，影响其下游靶基因的表达，最终导致 B 系分化潜能降低，而髓系和 T 系潜能增强。进一步，他们发现 PU.1 作为 PTEN 的下游关键转录因子调节谱系转录因子结合位点的开放性，而改变 PU.1 的水平可以重编程 Pten 缺失的 prepro-B 细胞的分化潜能。 模式图： PTEN 通过 PU.1 调控染色质开放性从而改变造血祖细胞谱系可塑性 综上所述，这项研究揭示了 PTEN 调控造血谱系命运决定的细胞及分子机制，提出了 PTEN 通过 PU.1 调节染色质开放性从而改变造血祖细胞谱系可塑性的模型。 Prepro-B 分化潜能的可塑性及其调控机制可助力 T/M 和 B/M 混合型急性白血病（ MPAL ）及白血病谱系转换的研究，为临床治疗开启全新的视角。 北京大学生命科学学院吴虹教授和李程研究员为本文共同通讯作者。北京大学生命科学学院徐子晗博士、北京大学 PTN 联合项目博士生贺礼兵、北京大学前沿交叉学科研究院吴祎琳博士为并列第一作者。北京大学助理研究员杨璐参与了部分研究工作。北京大学生命科学学院胡家志研究员、清华大学医学院吴励教授和吴虹实验室已毕业的祝海川博士提供了宝贵建议。该研究得到了北大 - 清华生命科学联合中心（ CLS ）、北京未来基因诊断高精尖创新中心（ ICG ）、国家自然科学基金和科技部重点研发计划的资助，并得到了北京大学 “ 北极星 ” 高性能计算平台以及北京大学和清华大学生命科学学院仪器中心的支持。 原文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124723009786 1. Haas, S., Trumpp, A., and Milsom, M.D. (2018). Causes and consequences of hematopoietic stem cell heterogeneity. Cell Stem Cell 22 , 627-638. 10.1016/j.stem.2018.04.003. 2. Yu, V.W.C., Yusuf, R.Z., Oki, T., Wu, J., Saez, B., Wang, X., Cook, C., Baryawno, N., Ziller, M.J., Lee, E., et al. (2016). Epigenetic memory underlies cell-autonomous heterogeneous behavior of hematopoietic stem cells. Cell 167 , 1310-1322 e1317. 10.1016/j.cell.2016.10.045. 3. Wu, Y., Zhu, H., and Wu, H. (2019). PTEN in regulating hematopoiesis and leukemogenesis. Cold Spring Harb Perspect Med. 10.1101/cshperspect.a036244. 4. Guo, W., Lasky, J.L., Chang, C.J., Mosessian, S., Lewis, X., Xiao, Y., Yeh, J.E., Chen, J.Y., Iruela-Arispe, M.L., Varella-Garcia, M., and Wu, H. (2008). Multi-genetic events collaboratively contribute to Pten-null leukaemia stem-cell formation. Nature 453 , 529-533. 10.1038/nature06933. 5. Guo, W., Schubbert, S., Chen, J.Y., Valamehr, B., Mosessian, S., Shi, H., Dang, N.H., Garcia, C., Theodoro, M.F., Varella-Garcia, M., and Wu, H. (2011). Suppression of leukemia development caused by PTEN loss. Proc Natl Acad Sci U S A 108 , 1409-1414. 10.1073/pnas.1006937108. 6. Zhu, H., Zhang, L., Wu, Y., Dong, B., Guo, W., Wang, M., Yang, L., Fan, X., Tang, Y., Liu, N., et al. (2018). T-ALL leukemia stem cell 'stemness' is epigenetically controlled by the master regulator SPI1. Elife 7 . 10.7554/eLife.38314. 上一篇：Nature Plants | 王伟课题组及合作者报道酚酸类化感物质通过促进相变抑制翻译从而调控物种间竞争的新机制 下一篇：Cell Reports | 季雄团队揭示亚细胞定位对RNA聚合酶 III命运调控的决定性作用 北京大学生命科学华东产业研究院 北京大学生命科学学院校友尊师基金 地址：北京市海淀区颐和园路5号 金光生命科学大楼 电话：010-62757794