造血干细胞分化成熟为具有功能的红细胞是一个复杂的过程,涉及到众多的细胞事件,如谱系决择、形态结构改变、细胞代谢变化以及周期调控等。红系分化过程受到细胞外信号、细胞内转录调控以及染色质组表观遗传变化等的协同调控,其调控异常往往会导致贫血、白血病等多种疾病的发生。因此,研究红系分化调节机制对认识细胞分化调控过程及红系分化失调相关疾病具有重要意义。GATA-1（GATA binding protein 1）、EKLF/KLF1（Erythroid Krüppel-like factor）等转录因子在红系分化调控中发挥了关键的作用。多种蛋白质通过影响它们的翻译后修饰、蛋白质相互作用、DNA结合及转录活性等参与红系分化调控。GPS2（G protein pathway suppressor 2）是一种广泛参与炎症、代谢、免疫的多功能蛋白质,它在红系分化过程中的作用尚未见报道。本论文采用GPS2敲除小鼠模型及人原代CD34+细胞模型研究了GPS2在红系分化中的作用,我们的结果表明GPS2通过稳定EKLF蛋白在红系分化中发挥了重要作用,是一种新的红系分化调节因子。主要结果包括:1.Gps2-/-小鼠E12.5胚胎呈现发白、肝脏小等典型胚胎造血发育障碍表型。Gps2-/-小鼠E12.5胚胎肝脏总细胞数及Ter119+细胞明显减少。流式分析和瑞氏吉姆萨染色结果表明GPS2缺失导致小鼠胚胎红系发育不良,其特征符合红系终末分化障碍的表型。2.对CD34+细胞体外红系诱导,GPS2表达水平显著上调;在CD34+细胞中下调GPS2表达导致诱导红系分化障碍,表现为CD71+GPA+细胞亚群及联苯胺染色阳性细胞比例降低、红系成集落能力下降、红系相关基因表达下调及G0/G1期阻滞等异常;GPS2下调的CD34+细胞也在移植小鼠体内表现为红系分化的障碍。这些证据进一步证明了GPS2调控红系分化的作用,并说明这种作用可能在人类红系分化调控中同样重要。3.GPS2能够和EKLF发生相互作用,抑制蛋白酶体对EKLF的降解,从而提高EKLF稳定性,但GPS2并不改变EKLF泛素化水平。在鼠红白血病细胞（MEL）细胞和人脐带血CD34+细胞中的结果显示,GPS2促进红系分化依赖EKLF,但并不依赖NCOR1（nuclear receptor corepressor 1）。缺失NCOR1结合结构域（aa1-110）,GPS2依然能够促进红系分化;而缺失EKLF相互作用结构域（aa111-150）,GPS2促进红系分化效应丧失。回补EKLF能够挽救敲低GPS2导致的红系分化的阻滞。值得注意的是,我们发现了GPS2结合在EKLF aa191-230区域,该区域是一段物种间高度保守区域,对于EKLF自身稳定性至关重要,该发现有可能为EKLF突变导致的造血失调提供合理的解释。EKLF是一个非常关键的红系转录因子,其敲除或突变可导致严重的红系分化障碍。EKLF的功能受到多种方式的调控,但其蛋白质稳定性的调控,特别是稳定性与红系分化的关系还少见报道。近年来,EKLF与人类红系分化障碍疾病的关系受到广泛的关注,EKLF的多种突变体在不同的疾病被发现,其中一些突变体显著影响了细胞内EKLF的蛋白质水平。因此,我们的研究不仅发现了一种新的红系分化调节因子,并为揭示与EKLF相关的血液疾病的发病机制提供了新的思路。