北京大学、军事医学科学院附属医院和中国医学科学院天津血液病医院合作，在功能和基因表达方面以及单细胞水平上，系统地研究了小鼠造血干细胞形成和特化过程中的关键特征。相关成果日前在线发表于《自然》。

在胚胎发育早期，造血干细胞数量非常稀少且缺乏特异性表面标志，使其发生过程研究异常困难。军事医学科学院附属医院刘兵研究组结合单细胞诱导移植体系，实现了造血干细胞前体的高效单细胞捕获。

随后他们与北京大学汤富酬研究组合作，针对造血干细胞发育过程中具有代表性的5类细胞进行单细胞转录组高通量测序，首次揭示了造血干细胞前体在转录活性、动静脉基因表达、代谢状态、信号通路和转录因子网络等方面的核心特征。

研究人员找到了新的II型造血干细胞前体特异性表达的细胞表面标志基因CD201，并利用其将II型造血干细胞前体的分选纯度大幅提高。更重要的是，该项研究还发现在血管内皮细胞特化成I型造血干细胞前体的过程中，单个细胞的转录活性提高了5倍左右，mTOR信号通路的活性特异性增强。

在此基础上，研究人员合作阐明了mTORC2信号通路在造血干细胞的形成和特化过程中发挥关键作用，而在此后造血干细胞的维持过程中并非必需。此外，科研人员还发掘出造血干细胞前体特异性表达的98个核心基因。