华南理工大学发现促红细胞生成素受体Epor促进血小板生成素受体mpl非依赖性血小板生成

2022年1月18日，华南理工大学张译月课题组在Leukemia期刊在线发表了题为“Erythropoietin receptor contributes to thrombopoietin receptor (Mpl)-independent thrombocytopoiesis in zebrafish”的论文。该研究利用斑马鱼探讨了mpl和epor在血小板生成中的协同作用，揭示了一条非经典的血小板生成通路。研究结果将有助于我们进一步了解血小板生成调控途径，对理解血小板相关疾病的发病机制有着重要的意义。

Epor作为促红细胞生成素受体，主要在红细胞中高表达。为了探究epor对血小板生成的作用，研究者分析了已发表的斑马鱼肾脏cd41:eGFP⁺单细胞转录组测序数据[5]，绘制出从造血干祖细胞到成熟血小板的连续的发育轨迹。发现在cd41:eGFP⁺细胞的发育轨迹中，epor富集在亚群a——一群高度增殖并有血小板分化特性的前体细胞，提示epor可能在斑马鱼的血小板前体细胞中表达。利用Tg(cd41:eGFP)和Tg(mpl:eGFP)血小板转基因系斑马鱼分别分选出GFP低表达和高表达的细胞，研究者进一步确认epor在cd41:eGFP^low和mpl:eGFP^low细胞中均有表达，但在cd41:eGFP^high和mpl:eGFP^high细胞中几乎没有表达，表明epor确实富集在斑马鱼的血小板前体细胞亚群。以上数据提示epor可能在血小板生成中发挥作用（图1）。

研究者利用前期建立的mpl^smu3先天性低巨核细胞血小板减少症（CAMT）斑马鱼疾病模型及Tg(mpl:eGFP)血小板特异性标记的斑马鱼报告系[4]，发现epo不仅可增加野生型的血小板数目，而且可增加mpl^smu3突变体中的血小板数目（图2），表明epo可促进mpl缺陷的斑马鱼胚胎血小板的生成。为了验证epo是否通过epor促进mpl缺陷斑马鱼血小板的生成，研究者利用CRISPR/Cas9技术构建了epor突变体斑马鱼（epor^szy3），发现该突变体的红细胞数目和功能受损，说明epor确实对红细胞生成发挥重要作用。然而，其mpl:eGFP⁺血小板数目与野生型相比并没有显著变化（图2），说明mpl存在时，epor对于血小板生成贡献不显著。因此研究者将epor^szy3与mpl^smu3杂交，验证epor在mpl缺陷斑马鱼中的作用，发现epor^szy3;mpl^smu3双突变体的mpl:eGFP⁺血小板比mpl^smu3进一步减少（图2），说明epor对mpl缺陷斑马鱼的残留血小板具有贡献。同时，在epor^szy3和epor^szy3;mpl^smu3双突变体中，epo对血小板生成的促进作用就失效了（图2），说明epo通过epor促进血小板生成。以上结果表明epo/epor途径促进了thpo/mpl非依赖的血小板生成。

在红细胞中，epo/epor通过激活Jak2来刺激红细胞生成，为了验证在血小板中epo/epor是否也通过激活Jak2发挥作用，研究者用Jak2抑制剂AZD1480药物处理epo注射胚胎，结果表明，epo对血小板生成的促进作用依赖于Jak2信号（图3）。

综上，这项研究发现epor表达在血小板前体细胞亚群，并促进了mpl途径不依赖的血小板生成，并进一步揭示epo/epor通路在血小板生成中的机制。这些结果为epor在斑马鱼mpl非依赖性血小板生成中的作用提供了在体遗传学证据，可进一步加深我们对血小板生物学的理解，并为相关疾病的理解和防治提供理论依据。

华南理工大学林青副教授和连俊玮博士为该论文共同第一作者，华南理工大学张译月教授为论文通讯作者。该项目获得国家自然科学基金（81870100、31871475）、国家重点研发计划（2018YFA0800200）、广东省高等学校珠江学者岗位计划资助项目（2019）资助。该研究涉及的斑马鱼品系，将保藏至国家水生生物种质资源库国家斑马鱼资源中心。