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在發(fā)表在本周《科學》（Science）雜志上的一篇論文中，洛桑聯(lián)邦理工學院的Isabelle Barde及其同事通過試驗證實，KRAB型鋅指蛋白與KAP1輔因子協(xié)同作用，以精細且復雜的方式調(diào)節(jié)了線粒體自噬。一個健康的成年人每天必須生成1千億個新紅血細胞，才能維持其血液循環(huán)中的紅細胞數(shù)量。來自洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）的一個研究人員小組確定了紅細胞生成過程中一個關鍵的步驟。這一研究發(fā)現(xiàn)可能不僅有助于闡明如貧血等血液疾病的病因，還使得醫(yī)生們的夢想離現(xiàn)實更近了一步：在實驗室能夠制造出紅血細胞，由此提供一個潛在的取之不竭的血液主要成分資源，用于輸血。

紅細胞，其本質(zhì)就是一袋將氧氣輸送到全身的血紅蛋白。其生命起始于骨髓中的造血干細胞，經(jīng)歷一個高度受控的增殖和分化過程后，獲得其最終的身份。

在這一分化過程中的一個關鍵步驟就是線粒體自噬（mitophagy）。隨著線粒體耗盡，細胞血紅蛋白負載能力達到最大。然而直到現(xiàn)在，都還沒有清楚了解控制線粒體自噬的機制。

論文的資深作者、病毒學家Didier Trono多年來一直對KRAB/KAP1系統(tǒng)感興趣。眾所周知，其在"沉默"哺乳動物基因組反轉(zhuǎn)錄因子元件中發(fā)揮作用，已有3.5億年歷史。它們最初是可以整合到感染生物體遺傳密碼中的逆轉(zhuǎn)錄病毒。"它做著如此好的一份工作，以致在進化過程中它被指派完成了很多其他的事情，"Trono說。

KRAB/KAP1系統(tǒng)承擔的職責之一就是調(diào)控線粒體自噬。研究人員發(fā)現(xiàn)，遺傳改造缺失KAP1的小鼠迅速變得貧血，因為它們無法生成紅血細胞。更特別的是，他們發(fā)現(xiàn)，干細胞分化過程在成紅血細胞（erythroblast,紅細胞前體）中線粒體降解的階段停止。且在人類血細胞中敲除KAP1也會產(chǎn)生相似效應，表明其調(diào)控線粒體自噬的作用在從小鼠到人類的整個進化中是保守的。

研究人員進一步證明，KRAB/KAP1系統(tǒng)是通過抑制線粒體自噬阻遏物來發(fā)揮功能。換句話說，就像負負得正，它激活了這一靶過程。這表明，這一調(diào)控系統(tǒng)中的各種元件突變有可能導致了如貧血和某些類型白血病等血液疾病，從而反過來指出了這些疾病的未來治療靶點。它還指出了有可能在實驗室中模擬紅血細胞合成的途徑。

但這些研究發(fā)現(xiàn)還具有更廣泛的意義。雖然線粒體對于許多細胞正常功能至關重要，但如果它們生成破壞性自由基（某些情況下細胞呼吸作用的副產(chǎn)物）對于細胞也會是致命的。這些自由基引起的氧化性應激與肝臟疾病、心臟病和肥胖有關聯(lián)。因此，了解線粒體自噬受控機制，有可能促成更好地了解以及治療這些疾病。

Trono認為這一多層次組合調(diào)控法則或許適應于廣泛的生理系統(tǒng)。"它為自然完成生理活動賦予了極高水平的模塊性。"他將之比喻為管風琴的運行方式。