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本文针对造血干细胞（HSC）谱系分化偏向性争议，通过mt-scATAC-seq技术追踪人CD34+细胞克隆分化，结合小鼠LT-HSC移植实验，发现谱系分化主要受辐射后微环境随机性主导，而非细胞固有偏向，为造血调控机制提供了新证据。
造血干细胞（Hematopoietic Stem Cells, HSC）是维持机体终身造血的"种子细胞"，其分化为髓系、淋巴系和红系细胞的能力一直是血液学研究的核心。传统观点认为HSC具有均衡分化潜能，但近年研究发现部分HSC存在"谱系偏向性"（lineage bias）——即某些干细胞倾向于分化为特定血细胞类型。这种偏向性究竟是干细胞固有的"先天属性"，还是受微环境调控的"后天选择"？这个问题在学界争议了近二十年，成为理解造血调控机制的关键瓶颈。
为解决这一争议，加州大学圣地亚哥分校的研究团队在《Haematologica》发表了一项创新性研究。他们巧妙利用线粒体DNA（mitochondrial DNA）的自然突变作为"遗传条形码"，开发了线粒体单细胞染色质可及性测序技术（mitochondrial single-cell ATAC-sequencing, mt-scATAC-seq），首次在单细胞水平同步追踪人类CD34+造血干细胞的分化谱系，并与小鼠长期造血干细胞（Long-Term HSC, LT-HSC）移植模型进行跨物种比较。研究结果表明，造血干细胞的分化偏向性主要受辐射后微环境的随机因素主导，而非细胞固有特性，这一发现颠覆了传统认知，为造血调控机制提供了全新视角。
研究采用两项核心技术：一是基于线粒体DNA自然突变的mt-scATAC-seq技术，对健康供者外周血CD34+细胞进行克隆追踪；二是四步法纯化小鼠LT-HSC并进行梯度数量（1.5/10/100个细胞）移植实验。两种方法均通过流式细胞术验证结果可靠性。
在"线粒体单细胞ATAC测序揭示人CD34+细胞克隆谱系"部分，研究发现CD34+细胞在培养中形成大小不等的克隆，但克隆分布符合正态分布，未出现优势克隆主导现象。通过分析12个细胞亚群的染色质可及性特征，发现各克隆在髓系、红系、巨核系等谱系中分布均匀，仅少数小克隆呈现轻微偏向性，但无统计学意义。
在"小鼠LT-HSC体内分化谱系偏向性评估"部分，研究团队观察到移植单个LT-HSC的小鼠在髓系/淋巴系比例上存在显著个体差异，但这种差异在移植10个或100个LT-HSC的受体中同样存在。关键证据在于，增加干细胞数量并未减少比例变异，说明变异来源并非干细胞固有偏向性，而是受辐射后微环境因素（如炎症信号）的随机影响。
该研究通过跨物种、多技术验证，首次明确造血干细胞谱系分化偏向性的主导因素是微环境随机性，而非细胞固有特性。这一结论对造血干细胞移植（HSCT）临床实践具有重要启示：移植后血细胞比例波动可能更多反映受体微环境状态，而非供体干细胞"质量"。此外，mt-scATAC-seq技术的创新应用为单细胞谱系追踪提供了无创、高精度的新工具，有望推动血液疾病机制研究和细胞治疗优化。
