最新一项发表在Science的工作发现基因组中的逆转座子(retrotransposons;LINEs、SINEs以及内源逆转录病毒元件等)发挥重要的生理功能,那就是在怀孕或者血液流失的时候转录并活化造血干细胞(hematopoietic stem cells (HSCs))和红细胞祖细胞(erythroid progenitors),促进红细胞生成,从而避免贫血。小鼠和人如果在怀孕的时候服用逆转录抑制药物则会造成红细胞/血红蛋白下降(非孕期无影响)[1], [2]。
小鼠和人怀孕期间造血干细胞逆转座子转录上调[1]。
小鼠和人在怀孕期间服用逆转录抑制药物会造成红细胞/血红蛋白下降[1]。
进一步,研究人员发现该机制与细胞固有免疫应答有关。如果敲除cGAS-STING通路关键分子[3],或者敲除 Ifnar1(编码IFNα的受体),则会出现孕期小鼠服用逆转录抑制药物相似的表型,影响红细胞的产生[1]。
敲除cGAS-STING通路关键分子抑制怀孕小鼠的造血干细胞活化与红细胞生成[1]。
该项工作的通讯作者是来自西南医学中心的Sean J. Morrison和德国杜伊斯堡-埃森大学(University Duisburg-Essen)的Alpaslan Tasdogan;2024年10月24日在线发表在Science[1]。
研究人员认为这种逆转座子的活化或许广泛参与组织再生过程[1]。
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拓展了大家对基因组中丰富的逆转座元件生理功能的认知。
很有意思的是生物体为什么要利用这种 “逆转座子活化-固有免疫应答” 来活化干细胞?
另外,造血应激(hematopoietic stresses)如何比较特异地活化逆转座子?雌激素、细胞固有免疫应答等如何驱动红细胞生成?其它组织再生过程中是否也有类似机制?等等也有待于后续回答。