造血干细胞（Hematopoietic stem cells,HSCs）是一类具有自我更新和多系分化能力的组织干细胞,既能够通过自我更新产生维持机体内自身细胞数量,又能通过多谱系分化生成所有谱系的造血细胞进而重建整个造血系统。谱系示踪和实时成像证明小鼠造血干细胞起源于胚胎期主动脉的生血内皮细胞,经过内皮-造血转化过程形成造血干细胞前体（pre-hematopoietic stem cells,pre-HSCs）,最终发育为成熟的造血干细胞。在内皮细胞向造血细胞命运转变的过程中伴随着包括DNA和RNA甲基化、长非编码RNA、组蛋白修饰以及转录因子、染色质可及性和三维结构的动态调控。转录因子在染色质开放的情况下与染色质和染色质修饰、重塑相关蛋白发生相互作用,从而发挥表观调控作用。Runx1是调控造血干细胞发生过程中的核心转录因子,Runx1既能作为表观修饰的靶点,在经过翻译后调控修饰下改变对协同激活因子或者协同抑制因子的相互作用从而在转录水平影响自身的基因表达;又能将协同激活因子或者协同抑制因子招募到靶基因的启动子区域,导致染色质环境的改变从而在表观的层面调控基因的表达。此外,还有研究发现Runx1还能促进调控元件之间形成染色质环进而在染色质高级结构层面上调控造血发育。因此,解析造血干细胞发生过程中的Runx1的作用机制和多种组学的调控机制有助于血液疾病治疗和体外造血干细胞再生策略的探索。为了研究造血干细胞发生过程中的表观调控机制和三维基因组结构的动态变化,本研究利用低细胞起始量的全基因组范围内染色质可及性测序技术（mini ATAC-seq）、染色质免疫共沉淀技术（It ChIP-seq）和高通量染色质构象捕捉技术（sis Hi-C）,描绘了造血干细胞发生过程中四个关键细胞群体（早期动脉内皮、生血内皮、造血干细胞前体和成熟的造血干细胞）的多组学调控图谱,解析了表观修饰与3D基因组动态变化的调控层级,进一步通过整合多种组学精确筛选了潜在与Runx1结合协同调控造血干细胞发生的候选转录因子,为系统性解析造血干细胞发育的精准调控机制提供了重要线索。本研究揭示了早期动脉内皮、生血内皮、造血干细胞前体和成熟造血干细胞四个关键细胞群体的染色质表观修饰图谱,鉴定出造血干细胞发育过程中细胞特异增强子以及与潜在与Runx1共同结合在增强子区域的协同转录因子Gata2、PU.1和Stat4等;描绘了造血干细胞发生过程中的染色质开放性的动态变化,并通过整合Runx1 ChIP-seq、H3K27ac ChIP-seq和染色质可及性结果精确筛选出能够协同Runx1共同结合到基因组上开放性增强子区域调控造血干细胞发育的转录因子;解析了染色质开放性和基因表达的调控关系,发现造血相关基因在染色质完全开放之前,已经伴随少量转录因子结合从而促进基因的低水平表达,在招募更多的转录起始复合物之后,随着基因的转录增强,同时染色质开放程度也进一步变大。此外,通过整合造血干细胞发生过程中染色质三维结构和表观调控的动态变化,本研究解析了造血发育中组蛋白修饰和3D基因组变化的调控层级,发现在早期动脉内皮阶段就已经发生了造血相关基因的增强子激活和Runx1的结合,启动了造血命运决定,在Runx1与靶序列结合的作用下,生血内皮的染色质空间结构发生显著改变促进造血相关增强子向启动子发生弯曲折叠,导致增强子-启动子相互作用的增加,从而调控造血发育过程。本研究还通过Runx1 ChIP-seq和增强子-启动子的染色质互作,筛选出能够通过与Runx1结合介导增强子-启动子相互作用调控造血相关基因表达的转录因子,为体外内皮细胞转化为造血干细胞提供重要线索。