2026年5月29日,我院李磊教授在Cell Reports在线发表了题为“Enhanced Formaldehyde Clearance Ameliorates Differentiation-inducedGenotoxicity in Fanconi Anemia Mutants”的研究论文。该研究首次提出增强细胞对内源性甲醛的清除能力可有效改善范可尼通路缺失造血细胞的分化障碍。同时,该研究鉴定出人醛脱氢酶ALDH8A1是细胞内谷胱甘肽依赖性的甲醛代谢酶。
范可尼贫血症一种遗传性罕见病,其主要临床症状是全血性贫血和骨髓衰竭。患者细胞由于范可尼通路缺失,表现出对DNA交联损伤高度敏感。范可尼通路的核心功能是修复严重阻碍DNA复制叉前进的DNA损伤,尤其是DNA交联损伤。目前已鉴定出23个范可尼贫血症致病基因,任一基因的纯合突变均可导致范可尼贫血症。近年来的研究发现,造血干细胞分化过程中细胞内产生的大量内源性甲醛是造成范可尼患者造血衰竭的关键分子病因。因此本研究猜想是否能通过增强细胞对内源性甲醛的清除保护范可尼通路缺失的造血干细胞正常分化。
人醛脱氢酶家族(aldehyde dehydrogenases,ALDHs)主要功能是以NAD(P)+为辅酶催化醛类化合物氧化为相应羧酸。本研究通过对ALDH家族开展无偏倚功能筛选发现,表达ALDH8A1或ADH5能够显著降低范可尼通路缺失造血祖细胞在分化过程中的细胞凋亡水平。进一步研究表明,ALDH8A1的表达可有效降低分化过程中DNA损伤水平,尤其是DNA-蛋白交联(DNA-protein crosslinks, DPCs)的累积。此外,表达ALDH8A1或ADH5能够显著降低分化过程中细胞核内源性甲醛浓度,并增强细胞对外源性甲醛的耐受能力。酶学实验证实了体外纯化的ALDH8A1蛋白表现出高效的依赖于GSH的甲醛催化活性。综上所述,增强细胞对甲醛的代谢清除能力能够有效保护范可尼通路缺失造血祖细胞完成正常分化。上述发现为基于醛类代谢解毒机制开发新型范可尼贫血症细胞治疗策略奠定了理论基础。
李磊实验室的博士生吴京航为论文的第一作者,第二作者是博士生杨凡,李磊教授为论文的通讯作者。参与该研究的还有博士生石思倩,李兰丁,王知临,王佳怡,易灿,段玥佳,肖雅静,成思睿,尹向蕙君和王昕欣。研究工作得到了吉林大学的郑良玉教授,杜晓彤同学以及我院林世贤教授、金建平教授的帮助与支持。本研究获得国家自然科学基金,科技部重大专项等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117449



