一項(xiàng)新研究正揭示機(jī)體如何生成紅血細(xì)胞，以及隨時(shí)調(diào)控紅細(xì)胞中血紅蛋白（haemoglobin）量的機(jī)制。利用全基因組分析技術(shù)，研究人員將有可能與紅細(xì)胞形成相關(guān)的遺傳區(qū)域數(shù)量增加了一倍，隨后的果蠅研究獲得了關(guān)于這些區(qū)域功能的一些新認(rèn)識(shí)。相關(guān)成果發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。

血紅蛋白是一種負(fù)責(zé)從肺臟中捕獲氧氣，并將其輸送給組織的蛋白。它讓紅細(xì)胞的顏色變成紅色，每天血液干細(xì)胞會(huì)生成數(shù)以億計(jì)的新鮮紅細(xì)胞，以替換走到生命周期盡頭的那些細(xì)胞。如果新鮮紅細(xì)胞生成不足或是它們的生命周期縮短，便會(huì)隨之導(dǎo)致貧血發(fā)生。新遺傳信息為未來揭示調(diào)控紅細(xì)胞大小數(shù)量和血紅蛋白水平的新生物信號(hào)通路與機(jī)制，了解貧血的根源奠定了基礎(chǔ)。

研究人員采用全基因組關(guān)聯(lián)研究鑒別了一些遺傳區(qū)域，它們似乎影響了紅細(xì)胞的形成以及它們的血紅蛋白含量。

論文的主要作者、倫敦帝國學(xué)院John Chambers 博士說：“我們研究了紅細(xì)胞6個(gè)不同物理參數(shù)背后的遺傳影響，這些參數(shù)反映了紅細(xì)胞的體積、數(shù)量以及血紅蛋白的水平。最初的遺傳關(guān)聯(lián)研究調(diào)查了135,367人的基因組，鑒別出了75個(gè)直接影響紅細(xì)胞這些不同性狀的遺傳區(qū)域。超過一半（43個(gè)遺傳區(qū)域）是新的研究發(fā)現(xiàn)。”

利用計(jì)算生物學(xué)方法，研究小組仔細(xì)檢測了這75個(gè)遺傳區(qū)域，以及位于這些區(qū)域附近的3000個(gè)負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)生成的基因。他們將該列表中121個(gè)“候選”基因或有可能調(diào)控紅細(xì)胞某一性狀的基因優(yōu)先排序，利用來自公共數(shù)據(jù)模式系統(tǒng)的信息以及新生成的果蠅數(shù)據(jù)調(diào)查了它們的功能。

論文的主要作者、劍橋大學(xué)及英國國家醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)血液和移植協(xié)會(huì)（NHS Blood and Transplant）Willem Ouwehand教授說：“我們的工作展示了如何利用果蠅和小鼠等模式系統(tǒng)提供關(guān)于人類遺傳學(xué)的見解。我們搜索了一個(gè)小鼠基因組數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)我們的121個(gè)候選基因中有29個(gè)與小鼠的紅細(xì)胞形成相關(guān)聯(lián)。

“過往的研究揭示：當(dāng)這些基因的功能關(guān)閉之時(shí)，小鼠常常會(huì)發(fā)生紅細(xì)胞數(shù)量減少以及貧血。小鼠中獲得的這些研究發(fā)現(xiàn)表明，余下的這些當(dāng)前還一無所知的候選基因極有可能是人類紅細(xì)胞形成重要的調(diào)控子。”

為了更進(jìn)一步的研究，隨后研究小組在果蠅中抑制或是“沉默”了這些候選基因的活性。盡管果蠅沒有紅細(xì)胞，它們與人類共有一些導(dǎo)致血液成分形成的基因功能。這些研究證實(shí)在人類中控制紅細(xì)胞性狀的數(shù)組基因，也在果蠅的血細(xì)胞形成中起重要作用。

論文的主要作者、Wellcome Trust Sanger 研究所Nicole Soranzo 博士說：“這些結(jié)果支持了以下的觀點(diǎn)：即遺傳關(guān)聯(lián)研究確定的數(shù)組基因在廣泛的物種中進(jìn)化保守。這非常令人感到興奮，因?yàn)樗馕吨覀兛梢酝ㄟ^研究模式生物，獲得有關(guān)人類健康的遺傳和生物學(xué)信號(hào)通路的新認(rèn)識(shí)。”

“雖然我們鑒別的大多數(shù)基因的基本機(jī)制還有待闡明，我們的研究工作為未來在實(shí)驗(yàn)室展開研究，生成臨床用血細(xì)胞打開了多扇大門，并有可能提供一些新的見解，促使改善遺傳性貧血患者的治療。”