中科院PI最新文章发现生血内皮特异表面标记分子

中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦课题组的最新研究成果找到了生血内皮（hemogenic endothelial cells）的表面标记分子CD61。

　　

　10月14日，《干细胞报道》（Stem Cell Reports）在线发表了中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦课题组的最新研究成果“Generation and analysis of GATA2w/eGFP human ESCs reveal ITGB3/CD61 as a marker for defining hemogenic endothelial cells during hematopoiesis”，该研究找到了生血内皮（hemogenic endothelial cells）的表面标记分子CD61。

　　生血内皮是血液发育过程的一个重要细胞群体。近期研究表明，生血内皮通过内皮向造血转变过程生成造血干细胞。而在临床上，造血干细胞具有十分重要的应用价值，被广泛应用于治疗恶性血液病等系列疾病。但是，目前成体获得的造血干细胞存在来源不足及配型的问题，且在体外尚无法通过从多能干细胞分化获得有功能的造血干细胞，因此阐明造血干细胞的生成机制有助于上述问题的解决。然而，由于之前的研究未能将生血内皮与非生血内皮有效地区分开来，使得对造血干细胞的生成机制探讨存在障碍。因此，在血液发生过程中，找到生血内皮的特异表面标记分子十分必要。

　　潘光锦课题组首先通过TALEN介导的编辑技术，在人胚胎干细胞中构建了血液发育关键转录因子GATA2的eGFP基因敲入报告细胞系；发现在人胚胎干细胞血液分化过程中，只有GATA2/eGFP+的内皮细胞才能有效地生成造血干/前体细胞。接着，通过对GATA2/eGFP+的生血内皮和eGFP-的非生血内皮进行转录组比较，发现GATA2/eGFP+的细胞富集表达CD61，且CD61+的内皮细胞可以有效地生成造血干/前体细胞，是为生血内皮。进一步，在小鼠胚胎发育过程中，发现只有CD61low的内皮细胞，才具有生成血液细胞的能力。以上研究表明，在人多能干细胞血液分化以及小鼠胚胎血液发育过程中，CD61表达都可以有效地表征生血内皮。

　　该研究成果主要由潘光锦课题组与军事医学科学院刘兵课题组共同合作完成，同时此项研究得到了中科院、国家自然科学基金委、广东省及广州市科技项目的资助。

作者简介：

潘光锦
简历：

1999年－2002年：山东医学科学院，医学硕士。

2002年－2005年：清华大学医学院，理学博士。

2005年－2010年：威斯康星大学-麦迪逊(university of wisconsin-madison)，博士后、助理研究员。

2010年--：  中科院广州生物医药与健康研究院，研究员。
 研究领域：
1， 1、人胚胎干（ES）细胞多能性及自我更新的分子生物学调控。借助人胚胎干细胞为模型，研究不同生物学层面包括，信号传导，转录因子，表观遗传学（Signaling Pathway, Transcription Factor and Epigetics）等对于人ES 细胞多能性和分化的调控。并探讨这些不同层面之间的相互作用及调控机制。

2，2、 人诱导性多能干（iPS）细胞的形成及临床应用的可行性实验室研究。

代表论著：
在Nature Methods、Cell Stem Cell、Cell、Stem Cell Reports、 FASEB J、JBC、Cell Res、Stem Cell Reports、Biomaterails等杂志发表论文30余篇，共被引用2000多次。主要工作是：将人尿液细胞转变为非整合的神经干细胞；首次发现人胚胎干细胞具有特殊的组蛋白甲基化调控模式； 在国内率先开展胚胎干细胞转录因子（Oct4, Sox2, Nanog）对多能性的调控研究，首次发现干细胞中转录因子间的负反馈调控机制。
 

原文摘要：

Generation and analysis of GATA2w/eGFP human ESCs reveal ITGB3/CD61 as a marker for defining hemogenic endothelial cells during hematopoiesis

The transition from hemogenic endothelial cells (HECs) to hematopoietic stem/progenitor cells (HS/PCs), or endothelial to hematopoietic transition (EHT), is a critical step during hematopoiesis. However, little is known about the molecular determinants of HECs due to the challenge in defining HECs. We report here the generation of GATA2w/eGFP reporter in human embryonic stem cells (hESCs) to mark cells expressing GATA2, a critical gene for EHT. We show that during differentiation, functional HECs are almost exclusively GATA2/eGFP+. We then constructed a regulatory network for HEC determination and also identified a panel of positive or negative surface markers for discriminating HECs from non-hemogenic ECs. Among them, ITGB3 (CD61) precisely labeled HECs both in hESC differentiation and embryonic day 10 mouse embryos. These results not only identify a reliable marker for defining HECs, but also establish a robust platform for dissecting hematopoiesis in vitro, which might lead to the generation of HSCs in vitro.