近日，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）王前飛研究組，首次繪制了小鼠巨核細胞的單細胞轉錄組圖譜，揭示了體內巨核細胞在分子、空間分布及功能上的異質性。在此基礎上提出了一種新的巨核細胞分類系統，而免疫巨核群體可能是一個新型造血分支。研究成果以Single-Cell Analysis of Ploidy and Transcriptome Reveals Functional and Spatial Divergency in Murine Megakaryopoiesis 為題，于2021年10月以封面文章形式在《血液》（Blood）雜志發表。該發現的巨核細胞不同功能亞群分子標記物組合及其用途已申請國內發明專利。

　　以往研究對巨核細胞功能的認識常局限于產生具有止血凝血功能的血小板，但近年來的研究發現，巨核細胞還具有微環境調控以及免疫調節等多種功能，這些不同功能究竟由相同細胞還是特定細胞群體來完成，是國際前沿的關鍵科學問題。然而，由于巨核細胞具有數目少、體積大并且易碎等特性，極大地限制了巨核細胞研究的發展。該研究突破了成年體內巨核細胞分離技術的瓶頸，通過鏡下流式分選、手工挑選、熒光原位雜交和免疫熒光的系列組合技術，首次分離并鑒定了2N-32N不同倍體的單個巨核細胞的轉錄組特征，對巨核細胞的分子及功能異質性進行探究。

　　通過單細胞轉錄組結合單個細胞的倍體信息，研究組在小鼠和人骨髓中均鑒定到相似的4個功能異質性群體及倍體分布特征，包括多倍體化、免疫、微環境和產出血小板亞群。利用三維免疫熒光技術進行小鼠體內原位檢測，發現產出血小板亞群與血管接觸，而微環境亞群與造血干細胞位置靠近。體內外功能實驗驗證了不同亞群在功能上的獨特性。其中，免疫亞群不僅可以快速應對炎性刺激發生群體擴張，而且具有吞噬、抗原遞呈等功能。最后，通過整合骨髓和肺、胚胎和成體的單細胞數據，發現免疫亞群具有跨越不同種屬、組織和發育階段的保守性，但在形態和分子特征上又區別于經典免疫細胞，從而提出巨核免疫亞群是一個全新的造血譜系分支。該成果有望促進血液和免疫交叉學科的發展，為造血和血小板形成的基礎科學和巨核細胞/血小板疾病的臨床研究提供新思路和新策略。

　　中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）精準基因組醫學重點實驗室王前飛研究員和李玥瑩副研究員是本文的共同通訊作者，博士研究生孫舒和金晨為本文的共同第一作者。該研究得到國家自然科學基金和中科院青促會等項目的資助。該項研究被選為當期Blood的封面故事，并邀請巨核領域國際資深專家WilliamVainchenker和Hana Raslov發表題為《The megakaryocyte: a cell with 3 faces as a mythic god？》的專業述評，評述認為：“這是一項創新性的成果，將為巨核領域打開新的大門”。該研究同時被Blood主編選為新聞速遞，通過語音播報形式推送給國際血液領域的同行。

體內巨核細胞的功能及空間異質性

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