重复的元素触发rig - i样受体来增强造血干细胞的形成

造血干细胞可以补充血液系统中所有不同类型的细胞。因此，造血干细胞是许多血液病患者需要移植时使用的细胞。因此，我们产生、扩增和维持这些细胞的能力对人类健康至关重要。来自德国弗莱堡的马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所的Eirini Trompouki实验室，与爱因斯坦医学院、特伦托大学和中国科学院的科学家合作，发现了一种在发育过程中增强造血干细胞形成的新机制。他们发现，来自重复元素的RNA(通过进化整合到许多动物基因组中的病毒残留物)是在造血发育过程中产生的。重复元件rna激活先天免疫受体来诱导炎症(良性)，并增加胚胎造血干细胞的形成。

造血干细胞是从鱼到人的血液系统的基础，产生对抗病原体的白细胞，向组织输送氧气的红细胞，以及我们血液中可以找到的所有其他类型的细胞。重要的是,造血干细胞在开发期间出生也是我们血液系统的基础，当我们成年人时，他们的不合适功能会导致多种血液疾病。因此，造血干细胞在疾病和健康方面都是珍贵的，并且了解在开发过程中治理其形成的机制可以帮助：“制作血液”。

重复元素RNA促进星状细胞形成

在斑马鱼的胚胎造血过程中，Eirini Trompouki的实验室发现了从被认为是'垃圾DNA的基因组的一部分表达的小RNA。“与许多人认为的相反，基因仅包括我们基因组的非常小部分。它的最大部分含有其他序列，其中许多是通过多年感染和进化在脊椎动物基因组内积聚的病毒残余物。这些序列例如，通常仍然被压抑的几种类型的重复元素，“弗里堡大学的卓越集群，Max Planck集团领导和集群中心的Eirini Trompouki和集群。

为了探讨这些RNA分子在造血干细胞形成中的可能作用，该团队使用的化学品增强了重复元素的表达或注射重复元素复制RNA斑马鱼胚胎。这些实验导致在注射胚胎内产生的造血干细胞数增加。该团队的下一个问题是如何在造血开发中发挥其功能？它们假设，由于这些RNA是病毒残留，因此它们可能被通常用于感测日常病毒感染的细胞蛋白感测。

病毒感染的关键传感器之一是RIG-I-like receptor (RLR)家族，一旦被这种病原体激活，就会建立宿主反应。Eirini和她的团队认为，为了证明RLRs能感知重复元素，他们需要证明，如果细胞中缺少RLRs，在化学诱导下观察到的造血干细胞数量的增加或重复元素的过表达不应该发生。事实上，该团队证明了在rlr缺陷的斑马鱼胚胎中注射相同的重复元素RNA拷贝并不能增强造血干细胞的发育，这证明了这些RNA对造血干细胞生成的影响取决于rlr的存在和功能。

RLRS在血缺陷中的功能

研究人员然后推理，如果血缺陷中的重复元素的功能取决于RLR，则烧蚀应对造血干细胞生物学产生影响。RLR系列包括三个不同的成员，即RIG-I，MDA5和LGP2。在他们的实验中，该团队表明，缺乏钻机I或MDA5严重降低了斑马鱼胚胎中出生的造血干细胞的数量。

相反，第三个家族成员Lgp2的缺失增加了造血干细胞的数量。“在每一个有机体中，为了将每个过程维持在正常健康的范围内，特别是在发育过程中，我们总是需要一个开关来开启这个过程，也需要一个开关来关闭或控制这个过程。在这种情况下，似乎RLR家族可以作为一个独立的系统发挥作用，包括积极和消极的调节机制，”Stelios Lefkopoulos谈到受体家族在造血中的双重作用时说。

重复的RNA激活病毒传感器

在了解了RLRs在造血中的作用后，研究小组接下来要解决的问题是这些受体如何调节造血干细胞的生成。他们发现，当他们在实验中降低Rig-I或Mda5水平时，有利于造血干细胞的炎症信号被下调，而当他们降低Lgp2水平时，这些信号被上调。这些观察解释了Rig-I或Mda5如何正常诱导，而Lgp2则损害发育性造血功能。

“所有这些事件构成了一种新的调节造血的机制。造血干细胞起源于胚胎主动脉内皮细胞。因此，在从一种细胞类型过渡到另一种细胞类型的过程中，不同的重复元素被表达出来。我们可以推测，当这种转变发生时，新表达的重复元素被RLRs感知，因此，通过协调炎症信号，积极参与形成发育命运，”Eirini Trompouki说。

组织生成和完整的普遍机制?

由于重复元素和RLR也是在其他非血细胞中表达的，因此在更多的设置和条件下可以有类似的机制可以在其他组织，茎细胞或成人血液血清。“自然从来没有通过进化的东西保持不使用的东西;这些重复的元素已经在脊椎动物基因组中保持了原因，并且我们现在知道激活RLR和调节发育血管缺陷是其中之一，”Stelios Lefkopoulos说。

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