由Koji Eto教授(临床应用系)领导的研究小组最近发现了一种基于microrna的调节机制对于提高iPS细胞衍生的巨核细胞产生血小板的质量和数量的重要性。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

巨核细胞(mk)传统上被认为是血小板产生的主要功能。然而，近年来的新证据表明它们也可能具有免疫调节功能。

研究小组认识到异质性是阻碍从永生化MK祖细胞系(imMKCLs)中高质量体外制造iPS细胞衍生血小板(iPSC-PLT)的关键问题，并质疑他们是否可以根据差异microRNA (miRNA)活性识别特定的imMKCL亚群。

利用Hirohide Saito教授(生命科学前沿部)开发的miRNA开关技术，研究人员筛选了超过250个miRNA开关的文库，并在immkcl中鉴定了24个活性miRNA。从这些活性mirna中，他们选择关注let-7a-5p和let-7g-5p mirna，因为他们观察到不同的imMKCL亚群具有这些mirna的高活性或低活性。

接下来，研究人员将immkcl分离成let-7高亚群和低亚群，通过大量RNA测序(RNA-seq)检查它们在增殖或成熟过程中的基因表达模式。值得注意的是，他们发现免疫相关基因在let-7低增殖和成熟的imMKCL亚群中都富集，这是具有免疫调节功能的MK祖细胞的特征。

当研究人员检测来自人类胚胎干细胞的let-7低和let-7高CD34+造血祖细胞(HPCs)的转录组时，他们获得了类似的结果，从而揭示了这些特性(血小板生成与免疫调节的MK祖细胞)早在HPC阶段就被确定了。

当他们通过scRNA-seq进一步检测单细胞水平的imMKCL异质性时，鉴定出五个转录组学上不同的细胞亚群，其中两个主要由let-7低imMKCL组成。对这两个细胞群中上调基因的深入研究表明，它们可能代表了一个具有功能二元性(血小板生成和免疫调节)的亚群和一个免疫调节的MK祖亚群。

通过使用miRNA let-7a-5p抑制剂治疗imMKCL，研究小组观察到在let-7低imMKCL细胞簇中，免疫相关基因(如PF4、PPBP、ISG15和IFIT3)显著上调。此外，let-7抑制增强了imkcl对免疫刺激的促炎细胞因子IL-8的释放，从而表明let-7在决定免疫调节性imkcl的命运中起着至关重要的作用。

研究人员通过生物信息学分析寻找负责协调let-7低imMKCL细胞群特有的转录组变化的候选上游调节因子，继续他们的研究，以了解let-7如何调节MK命运的决定。

值得注意的是，虽然预测与髓系发育相关的调节因子，如GATA1和KLF2，在血小板生成的imMKCLs中具有活性，但预测已知的病毒诱导基因激活因子IRF7和IRF3在免疫调节的imMKCLs中具有活性。

在这两个细胞群中，预计共有20个上游调节因子具有活性，其中CUX1和RALB在let-7抑制后上调。值得注意的是，CUX1过表达不影响IRF7、ISG15和IFIT3的表达，而RALB过表达显著上调了这些干扰素信号基因。然而，有趣的是，RALB过表达并未影响血栓形成相关基因，这表明它在免疫调节性immkcl中作用于let-7 miRNA下游特异性调节免疫相关基因。

基于这一关于let-7介导的imMKCL作用的新知识，研究小组证明了遗传和药理学上抑制RALB都可以改善imMKCL增殖和血小板产生。

通过这项研究，研究人员发现了一个以前未知的let-7-RALB调控轴，这无疑将有助于未来ipsc - plt临床应用的工业规模制造。