造血系统的正常发育和自我更新对维持机体健康至关重要。造血干细胞位于造血谱系的顶端，可分化产生各种血细胞，其自我更新和分化受到多种因素的严格调控。组蛋白修饰与细胞内代谢状态之间存在复杂的串扰关系，代谢状态如何与染色质调控协同，参与造血干祖细胞（hematopoietic stem and progenitor cells，HSPC）的自我更新与分化之间的平衡，是造血生物学关注的重要问题。近年来，研究者发现乳酸来源的组蛋白赖氨酸乳酸化可通过调控基因表达，参与多种生理和病理过程调控，为理解代谢与基因表达之间的联系提供了新线索。但在造血干细胞的自我更新和红系分化过程中，组蛋白乳酸化的动态变化与作用机制仍有待研究。

2026年10月31日，北京大学生命科学学院李湘盈研究组在Nature Communications发表了题为“Histone lactylation-mediated chromatin dynamics facilitate maintenance of hematopoietic stem and progenitor cells and regulation of erythropoiesis”的研究论文。该研究系统地阐明了组蛋白乳酸化在红细胞生成早期的动态变化及其对HSPC维持和红细胞生成的调控功能，揭示了代谢相关的组蛋白乳酸化通过染色质可及性调控关键基因参与HSPC维持与红系分化调控的分子机制，为造血过程的表观遗传调控研究提供全新视角。

论文截图

研究团队利用人CD34⁺细胞红系分化体系发现，与红系祖细胞（Ery-Pro）相比，HSPC具有较高的糖酵解相关特征、细胞内乳酸水平及组蛋白乳酸化水平。HSPC中与代谢相关的高水平组蛋白乳酸化通过增强染色质可及性，上调FLI1等关键转录因子及细胞周期负调控基因的表达，减慢细胞周期以延缓分化并促进HSPC的维持；当分化至红系祖细胞时，代谢由糖酵解向氧化磷酸化的转变则伴随乳酸及组蛋白乳酸化水平下降，推进红细胞分化进程。若提高组蛋白乳酸化水平则会延缓红系分化、促进HSPC维持并增加最终脱核红细胞产量。

研究还发现了KAT6A和KAT7均可作为组蛋白乳酸化的修饰酶（writer）；同时还鉴定到BPTF作为潜在的组蛋白乳酸化识别蛋白（reader），参与组蛋白乳酸化修饰的识别与调控。值得注意的是，该研究发现在HSPC向Ery-Pro分化过程中，同一赖氨酸残基上的乳酸化与乙酰化（如H3K18la/H3K18ac、H4K12la/H4K12ac）在基因组上的分布特征高度相似，但同位点的组蛋白乳酸化与染色质可及性之间的正相关性强于组蛋白乙酰化。

模式图

综上所述，该研究系统地阐明了组蛋白乳酸化在红细胞生成早期的动态变化及其对HSPC维持的调控机制，对组蛋白乳酸化在HSPC的维持和红细胞分化中功能的研究对于深入理解造血过程中复杂的调控网络具有重要意义，并为解析组蛋白乳酸化在血液疾病中的作用奠定了理论基础。该研究对同位点组蛋白乳酸化与乙酰化对染色质开放性的调控的异同进行了探索，为不同的组蛋白酰化修饰之间的协同作用提供了新视角。

李湘盈为本论文通讯作者。国家血液系统疾病临床医学研究中心、北京大学人民医院、北京大学血液病研究所黄晓军教授合作参与完成了这一工作，并给予大力支持。北京大学生命科学学院博士后周硕为本论文第一作者。北京大学生命科学学院博士研究生赵欣滢、扈琪博士、吴顺康博士、李娜、张诗瑶，北京大学人民医院博士研究生林凡、马瑞博士为该论文提供了帮助。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北大-清华生命科学联合中心、北京大学“临床医学+X”青年学者项目和北京大学成都前沿交叉生物技术研究院前沿创新基金的经费支持。北京大学生命科学学院仪器中心、凤凰平台、北极星高性能计算平台和北京大学实验动物中心对本项目提供了重要的平台支持。