背景:造血干细胞（Hematopoietic stem cell,HSC）位于造血系统顶端,并具有自我更新和分化成所有血细胞谱系的能力。HSC的自我更新、增殖和分化受其周围其他细胞所调控。在小鼠胚胎发育早期HSC从胎盘转移至胚胎肝脏后经历显著的增殖;胚胎发育晚期时HSC则转移至骨髓并主要处于静止状态,因此胚胎肝脏是研究HSC增殖微环境调控的理想模型。此外,研究表明Tet2基因的缺失会导致HSC自我更新的增强并改变其分化趋势,但Tet2在胚胎肝脏是否以及如何通过微环境调控HSC尚不清楚。目的与意义:HSC作为一种典型的成体干细胞,是多种血液系统疾病尤其是白血病和遗传病发生的关键环节。许多与HSC相关的细胞及分子机制的研究已经获得较深刻的了解,但是对早期发育过程中的微环境调控机制的研究欠缺。HSC微环境调控机制的研究对理解这些血液系统疾病的发生发展机制,以及促进HSC在骨髓移植治疗的有效应用有着重要理论意义和巨大的临床应用价值。本课题旨在揭示HSC微环境细胞调控增殖的分子机制。研究方法:单细胞RNA测序（Single cell RNA sequencing,scRNA-seq）在精准解析细胞亚群和分子机制方面取得重要成果,但不能检测细胞和RNA的位置信息。单分子荧光原位杂交（Single molecule flourescence in situ hybridization,smFISH）可检测单细胞位置信息,但同时检测转录本的种类极其有限。MERFISH（multiplexed error-robust fluorescence in situ hybridization）通过优化的汉明码对RNA进行编码,故能够在单细胞水平上同时检测成千上万种基因。本课题结合scRNA-seq和MERFISH对小鼠胚胎肝脏中的HSC微环境进行空间转录组分析。主要结果:通过scRNA-seq分析首先得到胚胎肝脏中各细胞类型的特异分子标志;并用MERFISH研究了HSC的微环境空间转录组特征,为此我们创新了对组织细胞膜的标记,成功地对胚胎肝脏组织进行了单细胞分割。结果表明,HSC与内皮细胞之间有着非常紧密的联系,WT与Tet2-/-小鼠中分别有53%和75%的HSC与内皮细胞直接接触。WT小鼠HSC微环境中血管内皮细胞的比例相比较于总体胚胎肝脏细胞显著增加（6%vs.3%,p=0.0088）;Tet2-/-小鼠HSC微环境中血管内皮细胞（15%vs.4%,p＜0.001）和窦状内皮细胞（14%vs.5%,p＜0.001）的比例与总体胚胎肝脏细胞相比比例更显著增加。Tet2-/-小鼠HSC微环境中的内皮细胞中Notch和Wnt信号通路相关基因都显著富集。Kitl、Cxcl12、Fgf2、Igf1、Il6和Angptl2等干细胞生长因子在Tet2-/-小鼠HSC微环境中的表达比WT小鼠显著上调。Tet2-/-小鼠胚胎肝脏中红系祖细胞的比例显著高于WT（19%vs.10%,p＜0.001）。主要结论:1)在胚胎肝脏中HSC可能是通过内皮细胞分泌的一系列生长因子刺激促进其快速增殖。2)HSC微环境中内皮细胞中的Notch及Wnt信号通路因子的表达显著增加,可能分别促进HSC的自我更新和并促进其发育,以及维持增殖的HSC在静止状态。3)Tet2-/-小鼠胚胎肝脏中有着显著增加的髓系细胞输出。