文章导读
你知道吗，骨髓每天要造2000亿个红细胞，全靠一套精密的铁回收系统维持平衡。但大多数研究都聚焦在如何加速造血，却忽略了“刹车”的重要性。南京大学团队发现了一个关键蛋白TMEM187——它就像红细胞生产线上的调速器，缺失它会导致细胞过早衰老，血红蛋白合成失控。这个隐藏在细胞内部的调控机制，可能正是解开某些贫血疾病治疗难题的关键钥匙。当这个“刹车”失灵时，身体会付出怎样的代价？
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骨髓每天需要产生近2000亿个红细胞。机体每天20-25 mg的铁供应中，有16 mg以上用于红细胞生成和成熟，其中90%以上依赖转铁蛋白-转铁蛋白受体1（Tf-TfR1）介导的内吞途径，利用回收自衰老红细胞的铁。这一过程必须精准调控，以避免铁匮乏导致贫血或铁过载诱发细胞毒性。因此，合理控制TfR1再循环，使其与红细胞成熟分化进程相匹配至关重要。
围绕这一问题，南京大学医学院李宽钰教授团队和附属鼓楼医院血管外科乔彤团队合作，利用红系细胞系、人原代CD34+造血干细胞、斑马鱼及人源化小鼠等多种模型开展研究。结果发现，在红系分化过程中，高尔基体跨膜蛋白TMEM187呈现“先降后升”的动态变化。敲除该基因会促进血红素和珠蛋白的大量合成，加速红细胞分化和成熟进程；但这种“加速”也会导致细胞凋亡信号增强、膜磷脂酰丝氨酸外翻增多、膜脆性增强，进而诱发细胞过早衰老。
为了深入解析其中的具体调控机制，研究团队通过蛋白互作、分子对接和截短突变等实验，确定了TMEM187的第188–208位氨基酸可直接结合内体囊泡表面的小GTP酶RAB11A。这一结合竞争性抑制了鸟苷酸交换因子GRAB与RAB11的相互作用，从而调控TfR1的回收，影响细胞铁摄取效率。
进一步的体内实验证明，tmem187敲除虽促进了斑马鱼胚胎期血红蛋白合成，但会导致成鱼不耐受低氧应激。而在造血系统特异性过表达TMEM187的人源化小鼠中，外周血红细胞、血红蛋白含量下降，并伴有代偿性的髓外造血表型；此外，面对急性应激造血时，这些小鼠也表现出造血恢复延缓的现象。
最后，研究团队在公共数据库中发现，骨髓增生异常综合征（MDS）患者（特别是难治性贫血亚型）的CD34+细胞中，TMEM187表达显著高于健康对照，提示TMEM187可能参与MDS无效造血的病理过程。未来，TMEM187是否可作为MDS治疗的潜在靶点，值得深入探索。
2026年3月13日，该研究在《Blood》杂志上在线发表，题目为“TMEM187 is a novel modulator in the regulation of erythropoiesis”。该研究首次揭示了功能未知的跨膜蛋白TMEM187在红系分化过程中的“刹车”功能，明确了TMEM187通过竞争性抑制GRAB-RAB11互作，精准调控TfR1回收铁的效率，为铁代谢与红细胞生成的调控网络增添了新节点。
南京大学医学院李宽钰教授和医学院附属鼓楼医院乔彤主任为本文共同通讯作者，南京大学医学院博士毕业生、医学院附属鼓楼医院博士后刘雨彤为本文第一作者。该研究历时10年，特别感谢工作起始阶段郝双影、李慧慧和赵洪婷博士的努力，并致谢江苏省血液中心蒋昵真主任、浙江大学陈才勇教授、墨西哥Cinvestav的Fanis Missirlis教授的支持。本研究得到了国家自然科学基金和省基金的大力资助。
原文链接：https://doi.org/10.1182/blood.2025031135
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