李湘盈解释说，GATA1是红细胞发育中重要的转录因子，它主要通过结合启动子及调节增强子-启动子相互作用调控红细胞相关基因表达，促进红细胞发育。

但是GATA1在保持红细胞发育的染色质拓扑相关结构域中的功能却未见报道。“我们的研究敲除GATA1后，使得这些保持的染色质拓扑相关结构域消失了；我们也分离了发育过程中最终脱出的细胞核，发现即使是在已经脱出的细胞核中，染色质仍然保持着同脱核前类似的染色质拓扑相关结构域。”李湘盈说。

为体外造血奠定理论基础

“李湘盈团队的研究聚焦于重要发育机制——人类红细胞发育染色质凝集过程中的染色质高级结构改变。”Emery Bresnick说，此过程涉及压缩70%~80%的细胞核体积，同时在脱核前保持和建立特定的新功能。

李湘盈团队建立了一个原代人类红细胞分化系统来解决这个问题，揭示了红细胞生成中染色质压缩的基本原则和特征，并且提供了一个在发育和疾病中研究染色质高级结构改变的强大模型。

“红细胞脱核前的染色质压缩以及最终的脱核过程一直是红细胞发育调控机制的研究重点，以及提升体外造血效率的关键。”美国纽约血液中心膜生物学实验室主任安秀丽教授认为，这项工作为未来研究红细胞终末分化过程中染色质结构调控机制提供了有力的数据支撑并奠定了理论基础。

安秀丽说，在该工作的基础上明确GATA1维持染色质拓扑相关结构域结构的分子机制，寻找新的红细胞终末分化调控靶点及提升体外造血特别是脱核效率，将是值得深入探索的重要方向。

“我们接下来想进一步研究红细胞脱核过程的调控因子，从而全面了解红细胞形成的整个过程。该项研究将为体外造血或治疗红细胞再生不良、贫血等疾病提供一些新思路。”李湘盈说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41594-023-00939-3