这项研究由Wei Li、Yaomei Wang、Huizhi Zhao、Huan Zhang等来自郑州大学生命科学学院、纽约血液中心膜生物学实验室、郑州大学附属肿瘤医院等多家机构的研究团队共同完成，研究成果于2019年8月发表在《Blood》期刊（Volume 134, Number 5）。研究聚焦于造血微环境中的关键结构——红细胞岛（Erythroblastic Island, EBI），首次揭示了EBI中央巨噬细胞的分子特征及其在红细胞生成中的调控机制。

学术背景

红细胞岛是骨髓和胎肝中由中央巨噬细胞包裹周围红系祖细胞形成的功能单元，自1958年被发现以来，其巨噬细胞的分子标记和功能机制一直未明。既往研究提示，巨噬细胞通过黏附分子（如VCAM1、CD169）与红系细胞相互作用，但缺乏特异性标记。基于促红细胞生成素（EPO）对红系生成的必要性及其受体（EPOR）在非红系细胞的广泛表达，本研究提出假说：EBI巨噬细胞可能表达EPOR，从而通过EPO-EPOR信号协同调控红细胞生成。研究目标包括：(1) 鉴定EBI巨噬细胞的EPOR表达；(2) 解析其转录组特征；(3) 探究其在正常及病理红系生成中的作用。

研究流程与方法

1. EPOR表达巨噬细胞的鉴定

研究团队利用EPOR-EGFPcre基因敲入小鼠模型（通过EGFP标记EPOR表达细胞），通过流式细胞术分析骨髓（BM）和胎肝（FL）中的巨噬细胞亚群。结果显示：
- 骨髓中约5%的F4/80+巨噬细胞表达EPOR-EGFP；
- 胎肝中这一比例高达31%（因胎肝是胚胎期主要造血器官）。
通过成像流式细胞术（Imaging Flow Cytometry, IFC）分析天然EBI结构，发现>90%的EBI由F4/80+EPOR-EGFP+巨噬细胞构成，且每个巨噬细胞平均环绕10个以上红系细胞（Ter119+）。

2. 表面标记与转录组分析

比较F4/80+EPOR-EGFP+与F4/80+EPOR-EGFP−巨噬细胞的表面标记发现：
- EPOR+巨噬细胞高表达VCAM1、CD169、ER-HR3，部分表达CD163（35%）和Ly6C（69%），而EPOR−群体中CD163几乎缺失。
通过RNA测序（RNA-seq）分析，发现EPOR+巨噬细胞特异性高表达以下功能分子：
- 黏附分子（VCAM1、CD169、CD163）；
- 吞噬相关基因（Mertk、Tim4）和核降解酶DNase2a；
- 铁代谢通路（Hmox1、铁输出蛋白Ferroportin、转铁蛋白受体Tfrc）。

3. EPO刺激的功能验证

• 体内实验：注射EPO后，骨髓中EBI数量增加3倍，且EPOR+巨噬细胞比例显著上升，伴随VCAM1表达增强。
  
• 体外实验：利用人脐血CD34+细胞分化的巨噬细胞与红系细胞共培养，EPO预处理可促进EBI形成，且EPOR+巨噬细胞呈现STAT5/Akt信号通路激活。
  

4. 人类样本验证

通过抗人EPOR抗体，证实人类胎肝EBI中27%的CD163+巨噬细胞表达EPOR，且其形态与小鼠EPOR+巨噬细胞相似。

主要结果与逻辑关联

1. EPOR作为EBI巨噬细胞标记：通过基因模型和人类样本双重验证，确立EPOR是跨物种保守的EBI巨噬细胞标志物。
   
2. 转录组特征揭示功能特异性：EPOR+巨噬细胞高表达黏附、吞噬和铁代谢基因，支持其通过物理接触（VCAM1介导）、清除脱核残体（Mertk/DNase2a）及局部供铁（Ferroportin）三方面促进红系生成。
   
3. EPO的双重调控：EPO不仅作用于红系祖细胞，还通过EPOR+巨噬细胞上调VCAM1，增强EBI稳定性，解释其在应激红细胞生成中的关键作用。
   

结论与价值

本研究首次定义了EBI巨噬细胞的分子特征，提出“EPOR+巨噬细胞-铁回收-红细胞生成”的调控轴，其科学价值包括：
1. 理论层面：揭示了EPO-EPOR信号在造血微环境中的非经典作用，为理解红系生成调控提供新视角。
2. 应用潜力：为地中海贫血、真性红细胞增多症等造血疾病中EBI功能异常的研究奠定基础，尤其针对无效红系生成（如骨髓增生异常综合征）的干预策略开发。

研究亮点

1. 技术创新：结合EPOR-EGFPcre模型与IFC技术，实现天然EBI的高分辨率解析。
   
2. 跨物种验证：从小鼠到人类样本，证实EPOR+巨噬细胞的保守性。
   
3. 多组学整合：通过表面标记、转录组和功能实验，全面阐释EBI巨噬细胞的分子机制。
   

其他重要发现

• KLF1转录因子在EPOR+巨噬细胞中特异性表达，可能调控VCAM1等关键基因，与既往发现的KLF1缺失导致贫血表型吻合。
  
• 铁代谢通路的富集提示EBI巨噬细胞可能通过局部铁循环支持红系生成，挑战了传统“脾脏铁回收”的单一认知。
  

该研究为造血微环境研究提供了新的工具和理论框架，未来可进一步探索EPOR+巨噬细胞在病理条件下的动态变化及其靶向干预潜力。