我科学家Notch信号通路研究刊登国际期刊

　　

生物通报道：Notch信号通路是保守的细胞间信号通路，其在胚胎形成和器官发生过程中对于控制干细胞和祖细胞的增殖、分化，起着至关重要的作用，但是其调控尚未完全得以阐明。近期，来自中科院遗传与发育生物学研究所、中科院动物研究所和首都医科大学附属北京儿童医院的研究人员发现，在脊椎动物中，BLOS2是溶酶体转运介导的Notch信号的一个新的负调节因子，其对于脊椎动物（包括斑马鱼和小鼠）中的NPC或HSPC发育，是至关重要的。相关研究结果发表在国际学术期刊《eLife》。中科院遗传与发育生物学研究所、首都医科大学附属北京儿童医院的博士生导师李巍教授，和中科院动物研究所的刘峰研究员，是本文共同通讯作者。

Notch信号对于控制神经前体细胞（NPCs）的增殖和神经元分化，起着至关重要的作用。Notch信号可激活bHLH Hes转录因子，通过下调原神经基因表达而保持NPCs处于未分化状态。神经性过渡通过Notch靶基因的稳定下调而发生，从而导致原神经基因的下调和神经元分化。Notch信号的超活化，可导致神经祖细胞增生，并损害小鼠大脑中的神经元分化。延伸阅读：Cancer Cell：促癌or抑癌，Notch信号的两面人生；Cancer Cell：癌症与经典信号Notch；第四军医大最新文章：Notch信号新机制。

此外，Notch信号通路已经成为永久造血作用中的一个关键调节因子。它调节动静脉构造，以及生血内皮（HE）或造血干细胞和祖细胞（HSPC）特化。因此，对于Notch活性进行密切的调控，对于NPCs或HSPCs的内稳态和分化，是至关重要的。当前的研究一直更多地关注Notch在动物中的活化。然而，Notch开关的精确控制在很大程度上还是未知的，但其对于发育过程中Notch信号的协调是极其重要的。

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BLOS2是由Bloc1s2基因编码的一个因子，是转运两个复合物（BLOC-1和BLOC-1相关复合物）的溶酶体所共有的一个亚基。在这项研究中，研究人员发现，Bloc1s2-/-小鼠是胚胎致死的，并表现出皮质发育和造血作用的缺陷。BLOS2缺失可导致Notch信号水平升高，从而增加神经前体细胞的增殖，并抑制皮质中神经元的分化。同样地，在斑马鱼或小鼠中去除bloc1s2会导致主动脉-性腺-中肾区域中的造血干细胞和祖细胞产量增加。在Notch1的内溶酶体转运中，BLOS2可与Notch1相互作用。这些研究结果表明，在脊椎动物中，BLOS2是溶酶体转运介导的Notch信号的一个新的负调节因子，其对于脊椎动物（包括斑马鱼和小鼠）中的NPC或HSPC发育，是至关重要的。

（生物通：王英）

注：李巍，首都医科大学附属北京儿童医院教授，博士生导师。1997年获中山医科大学医学遗传学博士学位，2004年获美国纽约州立大学Buffalo分校生物信息学硕士学位。1999-2004年在美国Roswell Park肿瘤研究所从事博士后研究。2004年入选中国科学院“****”。2005年获国家杰出青年科学基金。2009年入选国家人事部新世纪百千万人才工程国家级人选、享受国务院政府特殊津贴。

刘峰，男，博士，中国科学院动物研究所研究员，博士生导师，基金委“国家杰出青年科学基金”获得者，科技部“中青年科技创新领军人才”，中国科学院“****”引进人才。课题组围绕“造血干细胞产生及分化”这个科学问题，利用斑马鱼和小鼠为研究模型，运用多种实验手段，从多角度、多层次解析造血干细胞命运决定及定向分化的调控机制。刘峰博士在国际核心期刊发表多篇学术论文，包括：PNAS、Blood、Dev Cell、Nat Commun、Curr Biol、Cir Res、Cell Res、Development和Curr Opin Hematol等。

生物通推荐原文摘要：
BLOS2 negatively regulates Notch signaling during neural and hematopoietic stem and progenitor cell development
Abstract: Notch signaling plays a crucial role in the control of proliferation and differentiation of stem and progenitor cells during embryogenesis or organogenesis, but its regulation is incompletely understood. BLOS2, encoded by the Bloc1s2 gene, is a shared subunit of two lysosomal trafficking complexes, biogenesis of lysosome-related organelles complex-1 (BLOC-1) and BLOC-1 related complex. Bloc1s2-/- mice were embryonic lethal and exhibited defects in cortical development and hematopoiesis. Loss of BLOS2 resulted in elevated Notch signaling, which consequently increased the proliferation of neural progenitor cells and inhibited neuronal differentiation in cortices. Likewise, ablation of bloc1s2 in zebrafish or mice led to increased hematopoietic stem and progenitor cell production in the aorta-gonad-mesonephros region. BLOS2 physically interacted with Notch1 in endo-lysosomal trafficking of Notch1. Our findings suggest that BLOS2 is a novel negative player in regulating Notch signaling through lysosomal trafficking by controlling multiple stem and progenitor cell homeostasis in vertebrates.