2023年10月4日，中國醫學科學院細胞死亡機制創新單元在《自然》在線發表了題為“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生大量血紅蛋白，且在細胞質內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。隨著軟骨發育或者個體運動，軟骨組織會產生缺氧程度加劇，軟骨細胞是通過何種機制維持其氧氣供應的穩態，從而保證自身存活和軟骨發育的呢？研究者發現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。此結構能夠存儲氧氣，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態，作用類似精密儀器配套的“穩壓電源”。除此之外，此項研究還發現血紅蛋白的表達在軟骨細胞中還存在其獨特的調控機制：缺氧通過KDM5A直接上調KLF1進而促進血紅蛋白的產生，而不依賴于經典的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揮生物學功能且具有獨特的表達調節機制，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和研究參考。
該研究工作得到中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程（2021-I2M-5-008）的資助。中國醫學科學院細胞死亡機制創新單元負責人、軍事科學院軍事醫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
