重复元素触发rig - i样受体增强造血干细胞的形成

造血干细胞可以补充我们血液系统中所有不同类型的细胞。因此，当病人需要移植时，造血干细胞被用于许多血液病。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。位于弗莱堡的马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所的Eirini Trompouki实验室与科学家阿尔伯特·爱因斯坦医学院、特兰托大学和中国科学院合作，发现了一种在发育过程中促进造血干细胞形成的新机制。他们表明，来自重复元素的RNA，即通过进化整合到许多动物基因组中的病毒残余，是在造血发育过程中产生的。重复元件rna激活先天免疫受体诱导炎症-良性炎症-并增加胚胎造血干细胞的形成。

从鱼类到人类，造血干细胞都是血液系统的基础，它能产生抵御病原体的白细胞，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”。

重复元件RNA增强星状细胞的形成

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。

RIG-I-like受体(RLR)家族是病毒感染的关键传感器之一，一旦被病原体激活，它就会建立宿主反应。Eirini和她的团队认为，为了证明重复元素被rlr感知，他们需要证明，如果细胞中缺少rlr，则通过化学诱导或重复元素过表达观察到的星状细胞数量的增加不应该发生。事实上，该团队表明，在rlr缺陷的斑马鱼胚胎中，注射相同的重复元素RNA拷贝不能促进造血干细胞的发育，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，第三家族成员Lgp2的缺失增加了造血干细胞的数量。“在每个生物体中，为了使每个过程保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启过程的开关，但也需要一个关闭过程或包含过程的开关。”在这种情况下，似乎RLR家族可以作为一个独立的系统，包括积极和消极的调节机制，”Stelios Lefkopoulos在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

了解RLRS在血液缺陷中的作用，该团队接下来解决了这些受体如何调节造血干细胞产生的问题。他们发现，当它们在实验中降低了钻井平台I或MDA5的水平时，可下调有利于造血干细胞的炎症信号，而当它们降低LGP2水平时，这些信号被上调。这些观察结果解释了RIG-I或MDA5通常诱导的方式，而LGP2损害发育造血症。

“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中的主动脉内皮细胞。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，rlr感知到新表达的重复元素，从而通过协调炎症信号积极参与形成发展命运，”Eirini Trompouki说。

组织生成和完整性的普遍机制?

由于重复元素和rlr也在其他非血细胞中表达，类似的机制可能适用于更多的设置和条件，如其他组织、干细胞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。