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来自上海交通大学医学院附属瑞金医院、中科院上海生命科学研究院健康科学研究所等处的研究人员，在陈竺院士和刘廷析研究员的领导下，发现了一种蛋白修饰——SUMO化修饰在脊椎动物原始造血中的关键作用，从而解开了该过程中长期存在的未解之谜。这一研究成果发表在权威期刊《Blood》上。

该研究团队主要利用人类疾病脊椎动物模式生物斑马鱼，结合生物学、基因组学和遗传学优势，致力于造血系统发育与疾病的分子信号传导路径研究，以及在活体动物内进行小分子候选药物筛选及实用性评估。

造血（Hematopoiesis）贯穿胚胎发育始终，是一种进化上高度保守的生理过程——从斑马鱼到哺乳动物均依赖该过程。原始造血（primitive hematopoiesis）是造血的最早期阶段，主要负责生成红细胞等髓系前体细胞。研究人员发现，在这一关键过程中，一种重要的翻译后蛋白修饰——蛋白泛素化修饰（特别是SUMO化修饰）发挥了不可忽视的作用。研究表明，6个小泛素相关修饰因子（small ubiquitin-related modifier，SUMO）同源基因缺失会导致原始造血中间细胞群中髓系特异性标记物mpo急剧增多，而红系骨髓源性祖细胞（myelo-erythroid progenitor cells，MPCs）的特异性标记物gata1减少。

进一步研究发现，SUMO-CCAAT结合蛋白α（SUMO-C/ebpα）在维系骨髓细胞与红细胞之间的平衡中发挥重要作用。这些结果表明，SUMO化修饰在早期谱系决定中具有关键调控功能，从而揭示了脊椎动物原始造血过程中全新的分子机制。

SUMO（小泛素相关修饰物）蛋白是近年来发现的一类与泛素结构相似的修饰蛋白，作为翻译后修饰物与靶蛋白共价连接。目前已发现人类SUMO基因有四个：SUMO-1、SUMO-2/3和SUMO-4。SUMO化修饰依次在活化酶E1（Uba2/Aos1）、结合酶E2（UbcH9）以及E3连接酶的作用下，与底物通过异肽键连接；完成生物学功能后，在SUMO特异性异肽酶作用下从底物上脱落。该研究为深入理解造血发育的分子调控框架提供了重要线索，也为相关血液疾病的治疗策略开发奠定了基础。