Cell Stem Cell | 程涛/韦俊/程辉团队利用高通量单细胞扰动技术解析人造血干祖细胞命运决定因子

造血干细胞依靠自我更新与多谱系分化持续补充机体的血液和免疫细胞，其命运决定如何被调控，一直是成体干细胞生物学的核心问题^[1]。过去二十余年，人们已在单个因子层面积累了相当认识：转录因子PU.1以剂量依赖方式在单个髓系祖细胞内塑造巨噬细胞/中性粒细胞混合的基因表达模式，并经Egr-1,2/Nab-2与Gfi-1构成的相互拮抗抑制网络完成命运选择，而这类机制的解析当时便受限于缺乏合适的实验体系^[2]；微环境来源的Wnt蛋白被证明可在培养体系中作用于HSC群体^[4]；代谢研究则揭示脂肪酸氧化来源的NADPH经胆固醇合成与细胞外囊泡生成支撑HSC命运与稳态^[6]。在操作层面，敲低单个m6A阅读蛋白YTHDF2即可使脐血HSC体外扩增提高十倍以上，但干细胞自我更新依赖大量靶点协同，能否同时扰动众多关键因子此前并不清楚^[3]。与此同时，获得或增强自我更新能力的转化HSPC可充当白血病干细胞^[5]，使正常造血调控与恶性依赖机制的贯通更显必要。

10月14日消息，程涛、韦俊、程辉团队在Cell Stem Cell发表研究，将高通量单细胞扰动技术应用于原代人HSPCs，力求大规模建立“遗传扰动—转录响应—细胞状态—功能表型”之间的因果联系。其核心价值在于借助系统性遗传扰动，把以往以相关性描述为主的细胞图谱，推进为可检验基因功能及调控关系的因果框架，并进一步将正常造血调控与白血病潜在依赖机制联系起来。

相对于以往多在一次实验中考察一个基因或一条通路的研究范式^[2][3][4]，这项工作的推进主要体现在扰动的规模与因果推断的整合上，即在同一体系内同时读取扰动、转录状态与功能结局，而非停留在谱系图谱的相关性描述。从团队的研究轨迹看，通讯作者此前已用单细胞CRISPR筛选绘制人HSPCs谱系特化与恶性疾病中表观遗传调控因子的图谱^[7]，近期另有针对长期造血干细胞遗传调控因子的序贯体内CRISPR筛选工作^[8]，本研究可视为这一技术路线在因果功能解析方向上的持续深化。

需要指出的是，消息本身未披露扰动的具体规模、靶点数量与功能验证深度，体外原代细胞体系中建立的因果链条能否在体内长期造血及白血病情境中得到检验，各因子效应的剂量与时序依赖如何统一建模，仍是这一方向上悬而未决的问题。