造血干细胞(Hematopoietic stem cell,HSC)研究关注的焦点之一,是获得足够的造血干、祖细胞(Hematopoietic stem/progenitorcells,HSPCs)用于临床治疗。利用人多能干细胞(Human pnpluripoten stem cells,hPSCs)体外进行造血分化,是HSPCs再生研究的重要方法之一。目前,利用hPSCs体外进行造血分化的方法主要包括:与基质细胞(AGM-S3或OP9细胞系)共培养和无基质细胞培养(单层分化培养或拟胚体方法)。在体外造血分化诱导的过程中,影响分化效率的因素包括外在微环境和内在分子调控,前者涉及基质细胞类型和培养基成分,而后者与基因的表达有关。ROS(Reactiveoxygen species)水平影响干细胞的多种生理过程。调节ROS水平在hPSCs体外造血分化过程中发挥重要作用;而能够降低ROS水平,抑制细胞凋亡(Apoptosis)和自噬(Autophagy)的小分子化合物,例如硫辛酸(Alphalipoicacid,ALA)对HSPCs的维持和扩增均有重要作用。据此,我们猜想ALA可能在hPSCs体外造血分化过程中具有调控作用。基于人胚胎干细胞(Human embryonic stem cells,hESCs)与 AGM-S3 基质细胞共培养造血诱导分化系统,通过添加ALA,分析其对hESCs体外造血分化过程的影响。我们利用流式细胞术(Flowcytometry)分析共培养不同时间段的生血内皮细胞(Hemogenic endothelial cells,HECs)和 HSPCs,并利用集落形成实验(Colony forming unit,CFU)和液体分化培养分析ALA对HSPCs分化潜能的影响。结果表明,ALA可以显著提高hESCs来源的HECs和HSPCs的产量。为了揭示ALA体外促进造血分化的分子机制,我们在共培养day8流式分选HECs进行转录组测序,并利用GO富集分析和GSEA分析揭示ALA调控的信号通路。结果表明,ALA能够上调内皮生血转换(Endothelial-to-hematopoietic transition,EHT)正调控基因RUNXI、GFI1、GFI1B、MEIS2、HIF1A的表达,并下调EHT负调控基因SOX17、TGFB1、TGFB2、TGFB3、TGFBR1、TGFBR2的表达,进而对EHT过程产生影响。此外,ALA显著上调了 HECs中对ROS和氧化还原起重要调控作用的基因HIF1A、FOXO1、FOXO3、ATM、TEPEN、SIRT1、SIRT3 的表达。在造血分化后期,通过CFU分析发现ALA并未影响HSPCs的分化潜能;同时ALA能够降低HSPCs的ROS水平,并抑制HSPCs凋亡。此外,脐带血单个核细胞体外培养7天后,通过眼眶后静脉窦注射进行移植发现,ALA能够提高CD34+CD38-造血祖细胞的比例和绝对数量,且能够提高免疫缺陷小鼠的外周血嵌合率。综上所述,ALA对提高hPSCs衍生的HSPCs的产量和HSPCs的功能维持均有重要作用,为理解早期血液发生过程提供了新的视角。