作为研究历史最长、临床应用最广泛、治疗效果最确切的成体干细胞之一的造血干细胞（HSC）依靠其自我更新和多向分化功能，维持整个造血系统的动态平衡。HSC移植也因此广泛用于多种血液系统疾病、自身免疫性疾病和多种遗传性疾病治疗。在临床实践中，通常在移植后不同时间点采集受者的外周血或者骨髓，评估移植物的植入效率及造血恢复情况。但对于HSC在骨髓归巢后如何增殖、分化并重建整个造血的动态过程却知之甚少。这方面研究对解决目前临床HSC移植植入问题具有重要意义。
2020年5月4日，中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）程涛/朱平课题组在Nature Cell Biology上发表了题为“Differentiation of transplanted haematopoietic stem cells tracked by single cell transcriptomic analysis”最新研究成果。该研究首先利用单细胞转录组测序技术建立了小鼠稳态造血情况下造血细胞群的单细胞转录组图谱，并进一步利用该图谱和小鼠HSC移植模型追踪移植后早期（1周内）HSC的生物学行为变化。
本研究发现移植后早期供体HSC并未发生想象中的剧烈扩增，反而快速向不同潜能的MPP细胞进行分化，同时伴有少量巨核/红系和髓系前体细胞(tMEs和tGMs)的出现。基于功能学（Functional）、免疫表型（Immunophenotypical）和转录组特征（Transcriptional）（FIT）三个方面更加全面地定义了造血系统21个细胞群体，建立了稳态下造血细胞转录组图谱，为深入研究血液系统生理和病理状态提供了更系统和客观的参照；对于高度异质性的HSC从上述“FIT”三方面的综合评估，有利于在单细胞水平更加准确定义出 “FIT”的HSC；尤为重要的是，基于“FIT”三方面的评估，首次揭示了HSC移植后早期供体来源的细胞类型，供体HSC向下游细胞分化的过程以及该过程中涉及的动态基因表达改变和潜在的影响机制，从而揭开了HSC移植后早期生物学行为的“黑匣子”。
中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）程涛教授和朱平副研究员为该文的通讯作者，董芳助理研究员等为该文的第一作者。该研究得到中国医学科学院医学与健康科技创新工程（项目编号：2016-I2M-1-017、 2019-I2M-1-006）、中国医学科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费（2019RC310003）、国家重点研发计划“干细胞及转化研究”项目、国家自然科学基金等资助。
论文链接https://www.nature.com/articles/s41556-020-0512-1
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