来自哈佛大学医学院和圣朱迪儿童研究医院等机构的研究人员，成功绘制了造血干细胞发育不同阶段的基因表达谱。这一成果有助于识别引导胚胎干细胞向造血干细胞分化的关键因子，为未来的干细胞工程研究提供了重要基础信息。该研究发表于《Cell Stem Cell》杂志，并被选为封面文章。

领导这项研究的是干细胞领域的知名科学家George Q. Daley。他在多能干细胞维持全能性的分子机制、多能干细胞向造血细胞分化等方面做出了重要贡献。他的实验室是最早建立人iPS细胞及病人来源iPS细胞的实验室之一，Daley曾于2007年担任国际干细胞学会主席。

此前，通过成人造血干细胞及其后代的转录组学分析，科学家已揭示了血液分化的分子机理和白血病的发病机制，但缺乏对造血干细胞发育过程的系统分析。这项研究填补了这一空白。Daley等人从2500个小鼠胚胎和成年小鼠中分离纯化出造血干细胞发育过程中的转录组，发现胚胎的造血元件主要集中在三种不同的转录状态：限定性卵黄囊、造血干细胞作用范围以及限定性造血干细胞。

研究人员采用基于网络生物学的方法，重构了造血干细胞发育各阶段的基因调控网络，并通过斑马鱼胚胎的morpholino介导的敲除实验，功能性验证了候选转录调控因子在造血干细胞个体发育中的作用。

此外，研究还发现体外分化的胚胎干细胞中的造血干细胞与限定性造血干细胞非常相似，但若缺少Notch信号通路，可能导致淋巴细胞缺陷。这些数据构建了造血干细胞的发育表达图谱，有助于识别造血干细胞发育过程中的调控因子，并可用于造血定向分化的工程学研究。

Daley研究组此前曾发现，将普通循环血液中的细胞经过重组，可获得与胚胎干细胞在分子和功能上难以区分的细胞，这为快速获取干细胞源提供了新途径。在新研究中，为生成诱导多能干细胞，研究人员从26岁男性志愿者采集血液，分离出CD34+细胞，在添加生长因子的环境中培养6天以增加细胞数量。随后，用携带重组因子的病毒感染这些细胞，使通常在胚胎干细胞中表达的基因将CD34+细胞重编程为胚胎状态。两周后，培养环境中出现了与胚胎干细胞物理特性相似的细胞。为验证这些细胞的功能，研究人员分析了CD34+诱导多能干细胞的细胞系，发现它们表达与胚胎干细胞相同的标识，并具有分化成多种特殊类型细胞的能力。

这一研究证明，人类血液中的细胞能够转变为干细胞。由于血液易于获取，这为获得病人特异性干细胞提供了便捷途径。干细胞是重要的研究工具，未来有望用于治疗多种人类疾病。（来源：生物通）