组蛋白乳酸化如何维持造血干细胞:北大团队揭示乳酸的表观遗传开关

组蛋白乳酸化如何维持造血干细胞:北大团队揭示乳酸的表观遗传开关

糖酵解的副产物,成了干细胞 chromatin 的“开门钥匙”
期刊:Nature Communications(IF 18.1,2025 JCR) 发表日期:2026-10-31
DOI:10.1038/s41467-026-79314-x 第一作者:Shuo Zhou(北京大学)
作者单位:北京大学生命科学学院+北大人民医院血液病研究所
一句话结论:北京大学团队发现造血干细胞的组蛋白乳酸化水平显著高于红系祖细胞,提升乳酸化可延缓红系分化、维持干细胞年轻态并促进移植后造血重建,机制经由 FLI1 与细胞周期基因调控。
HSPC 高糖酵解与组蛋白乳酸化特征
论文原文 Figure 1(图片来源:10.1038/s41467-026-79314-x)

造血干细胞靠糖酵解生活,乳酸去了哪里

造血干/祖细胞(HSPC)有一个与身份匹配的代谢特征:相比已经定向的红系等祖细胞,它们更依赖糖酵解供能,细胞内乳酸浓度随之偏高。乳酸过去常被视为代谢废料,但自组蛋白乳酸化被发现以来,它多了一个身份——能给染色质组蛋白赖氨酸残基加上修饰,直接影响基因开关。

北京大学研究团队在《自然·通讯》发表的这项工作,系统刻画了动态组蛋白乳酸化在 HSPC 维持与早期红系分化中的调控作用。

三组学合围:乳酸化与开放的染色质同步

比较显示,HSPC 的糖酵解活性、乳酸水平与组蛋白乳酸化都高于红系祖细胞。研究进一步整合 CUT&Tag、ATAC-seq 与 RNA-seq 三类数据,发现组蛋白乳酸化与基因表达水平、染色质开放性呈正相关;有意思的是,尽管乳酸化与乙酰化发生在相同的赖氨酸位点上、占据模式相似,乳酸化与染色质可及性的关联更强。

功能层面,无论体外还是体内实验,提升组蛋白乳酸化都延缓了红系分化、延长了祖细胞状态,同时增强红系扩增、促进造血干细胞维持与移植后重建。

机制落点:FLI1 与细胞周期的“刹车”

机制上,组蛋白乳酸化促成转录因子 FLI1 的上调——它是 HSPC 维持的正调控因子;同时上调多个细胞周期负调控基因的表达,从而放缓细胞周期进程,保住干细胞的“年轻态”。

对研究者而言,这套发现为体外扩增造血干细胞、优化培养条件提供了表观遗传层面的抓手;对血液病患者而言,它提示乳酸代谢通路可能成为干预造血重建的潜在方向。当然,从机制到临床转化还需要大量验证工作。

乳酸化调控红系分化与干细胞维持
论文原文 Figure 2(图片来源:10.1038/s41467-026-79314-x)

信息来源

论文:Histone lactylation-mediated chromatin dynamics facilitate maintenance of hematopoietic stem and progenitor cells and regulation of erythropoiesis
期刊:Nature Communications,IF 18.1(2025 JCR 参考)
DOI:10.1038/s41467-026-79314-x
第一作者单位:北京大学生命科学学院+北大人民医院血液病研究所
通讯作者:见原文

本文为基于上述论文的原创科普解读,写作过程中仅引用其公开摘要与图表信息;数据与结论以论文原文为准。发布于 2026-10-31 检索窗口。

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