2023年10月4日，中國醫(yī)學科學院細胞死亡機制創(chuàng)新單元在《自然》在線發(fā)表了題為“An extra-erythrocyte role of haemoglobin body in chondrocyte hypoxia adaption”的論文。研究首次報道了軟骨細胞在缺氧時產(chǎn)生大量血紅蛋白，且在細胞質(zhì)內(nèi)形成無膜的血紅蛋白小體（Hemoglobin Body, Hedy）；在缺氧加劇的情況下，血紅蛋白小體釋放儲存的氧氣，以維持軟骨細胞的存活和生長板的發(fā)育。
軟骨組織是獨特的無血管組織，軟骨細胞所需的氧氣主要通過周圍組織的擴散。隨著軟骨發(fā)育或者個體運動，軟骨組織會產(chǎn)生缺氧程度加劇，軟骨細胞是通過何種機制維持其氧氣供應(yīng)的穩(wěn)態(tài)，從而保證自身存活和軟骨發(fā)育的呢？研究者發(fā)現(xiàn)血紅蛋白在軟骨細胞中大量表達，并且通過液-液相分離的方式自我聚集形成血紅蛋白小體。此結(jié)構(gòu)能夠存儲氧氣，在軟骨細胞供氧不足時直接為其提供氧氣，從而維持軟骨細胞的供氧穩(wěn)態(tài)，作用類似精密儀器配套的“穩(wěn)壓電源”。除此之外，此項研究還發(fā)現(xiàn)血紅蛋白的表達在軟骨細胞中還存在其獨特的調(diào)控機制：缺氧通過KDM5A直接上調(diào)KLF1進而促進血紅蛋白的產(chǎn)生，而不依賴于經(jīng)典的HIF和EPO分子。這在以往未有類似報道提示血紅蛋白的表達調(diào)控可能存在組織特異性。
本項研究首次報道了血紅蛋白在正常組織中發(fā)揮生物學功能且具有獨特的表達調(diào)節(jié)機制，將為其他器官或者組織細胞中的血紅蛋白研究提供理論基礎(chǔ)和研究參考。
該研究工作得到中國醫(yī)學科學院醫(yī)學與健康科技創(chuàng)新工程（2021-I2M-5-008）的資助。中國醫(yī)學科學院細胞死亡機制創(chuàng)新單元負責人、軍事科學院軍事醫(yī)學研究院孫強研究員為該論文的共同通訊作者。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06611-6
