《Nature Communications》：In vivo CRISPR screening identifies SAGA complex members as key regulators of hematopoiesis
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本研究针对造血调控机制不明确的问题，通过体内CRISPR筛选发现SAGA复合体成员（Tada2b/Taf5l）是造血关键调控因子。其缺失会破坏H3K9ac/H2Bub表观平衡，诱发干扰素通路激活、线粒体功能异常和巨核系分化偏倚，在MDS模型中验证其病理相关性，为血液疾病提供新靶点。
在生命的长河中，血液系统如同一条永不枯竭的河流，持续为机体输送氧气、清除废物、抵御感染。成人体内每天产生约千亿个血细胞，这一庞大任务由造血干细胞（Hematopoietic Stem Cell, HSC）及其衍生的祖细胞共同承担。然而，维持如此高效且稳定的造血过程背后的精细调控机制，尤其是细胞内在的分子开关，仍有大量未知领域。当造血调控失衡时，可能引发骨髓衰竭、白血病等重大疾病，探索造血稳态的深层机制已成为血液学领域的核心挑战。
传统研究多聚焦于细胞因子或转录因子调控，而近年研究发现，表观遗传修饰在细胞命运决定中扮演关键角色。组蛋白修饰如同基因表达的“调音台”，通过改变染色质状态精密调控造血干细胞的自我更新与分化平衡。其中，SAGA（Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase）复合体作为重要的表观遗传调控器，同时具备乙酰化酶和去泛素化酶活性，能否通过调控组蛋白修饰状态影响造血过程？这成为研究者关注的重要科学问题。
为系统揭示造血调控的未知机制，研究团队在《Nature Communications》发表的研究中，创新性地运用基因组范围的体内CRISPR筛选技术，以造血干细胞和祖细胞（HSPC）为模型，系统性敲除小鼠基因，观察其对造血系统的实际影响。这项技术如同在活体动物中进行的“基因雷达扫描”，能够高效定位关键调控因子。通过这种高通量筛选，研究团队意外发现SAGA复合体的两个核心成员——Tada2b和Taf5l，是维持正常造血的关键调控因子。
当特异性敲除Tada2b或Taf5l基因时，小鼠出现严重的造血抑制现象：骨髓中未成熟造血细胞大量堆积，而外周血细胞数量显著减少，仿佛造血生产线在早期阶段被“卡住”。进一步机制探索发现，SAGA复合体正常功能是催化组蛋白H3第9位赖氨酸乙酰化（H3K9ac）并去除组蛋白H2B泛素化（H2Bub），形成特定的表观遗传景观。而Tada2b缺失导致HSPC中H3K9ac水平降低，H2Bub分布异常，表明SAGA复合体功能受损。
这种表观遗传失衡引发了一系列连锁反应：干扰素通路基因异常激活，细胞“警报系统”误启动；线粒体功能下降，细胞能量工厂运转失常；巨核细胞祖细胞定向分化增强，血细胞生产“偏科”严重。更有意义的是，在人类骨髓增生异常综合征（MDS）细胞系模型中，敲除这些因子同样增强了细胞增殖能力和干扰素通路活性，提示SAGA复合体功能障碍可能与人类血液疾病的发生发展密切相关。
关键技术方法包括：基于造血干细胞和祖细胞（HSPC）的基因组范围体内CRISPR敲除筛选；组蛋白修饰水平检测（H3K9ac和H2Bub）；体内造血功能评估（竞争性移植实验）；人类骨髓增生异常综合征（MDS）细胞系模型验证。
SAGA复合体成员缺失导致严重造血缺陷
通过体内CRISPR筛选和功能验证，发现敲除Tada2b或Taf5l显著抑制造血系统重建能力，移植后小鼠外周血中各系血细胞比例严重失衡，骨髓中Lin-Sca-1+c-Kit+（LSK）细胞群体异常积聚。
表观遗传景观失衡是核心分子机制
Tada2b缺失导致HSPC中H3K9ac全局水平降低，H2Bub在基因启动子区域富集模式改变，染色质免疫共沉淀（ChIP）实验证实SAGA复合体靶基因的组蛋白修饰状态异常，直接证明表观遗传调控失常。
干扰素通路异常激活与线粒体功能障碍
RNA测序分析显示Tada2b缺失细胞中干扰素刺激基因（ISG）显著上调，流式细胞术检测发现线粒体膜电位降低，活性氧（ROS）水平升高，表明细胞应激状态与能量代谢异常。
血细胞分化命运发生偏倚
体外克隆形成实验和体内分化分析均表明，Tada2b缺失促进巨核细胞-红系祖细胞（MEP）向巨核细胞方向分化，而髓系和淋系分化潜能受损，揭示细胞命运决定特异性改变。
人类MDS模型验证病理相关性
在人类MDS细胞系中敲低TADA2B或TAF5L，显著增强细胞增殖能力和软琼脂集落形成效率，RNA测序同样检测到干扰素通路基因上调，提示SAGA复合体功能障碍在人类血液疾病中具有保守的病理意义。
本研究系统阐明了SAGA复合体通过协调H3K9ac和H2Bub双重组蛋白修饰，精密调控正常造血过程的新机制。不仅发现Tada2b和Taf5l是造血干细胞维持的关键因子，更揭示表观遗传失衡如何通过激活干扰素通路、破坏线粒体功能、偏斜分化命运等多层次机制导致造血异常。在人类MDS模型中的验证结果，为理解骨髓增生异常综合征等血液疾病的发病机制提供了新视角，SAGA复合体成员有望成为未来血液疾病治疗的潜在靶标。这项研究将体内功能筛选与表观遗传机制解析深度融合，为造血生物学领域贡献了重要的理论突破。
