脐带血造血干细胞移植是治疗血液系统恶性肿瘤和遗传性疾病的重要手段，但其临床应用效果受多种因素制约。长期以来，国际学术界对脐血造血干细胞为何相比其他干细胞具有更强的移植能力和长期植活优势的本质机制认识不足，传统研究多从分子生物学角度进行探索，这种单一视角限制了对干细胞功能的深层理解。 山东省脐血库上海研发中心与上海市第一人民医院临床研究院郭滨团队等多家科研机构合作，创新性地引入生物物理学研究方法，提出并系统验证了脐血造血干细胞"力学身份"假说。研究团队运用原子力显微镜、牵引力显微镜、三维迁移等前沿生物物理学技术，深入比较了造血干细胞与多能祖细胞的力学特性。研究发现，脐血造血干细胞相比多能祖细胞具有更高的细胞刚度、更强的粘附与牵引力，以及更优越的内皮穿越和复杂环境迁移变形能力。这多项优越的力学属性共同构成了造血干细胞特有的"力学身份"，为其在体内应对严苛的机械应力、成功归巢和长期植活奠定了物理基础。 研究的关键突破在于揭示了"力学身份"的调控机制。通过转录组分析，研究团队锁定了在造血干细胞中高表达的转录因子ZNF467。深入实验证明，敲低该因子会破坏造血干细胞的力学属性及长期重建能力。研究人员基于蛋白质结构域分析，巧妙地构建了特异性定位于核质的ZNF467变体——npZNF467。在移植实验中，表达npZNF467的造血干细胞表现出大幅增强的长期重建能力，其干细胞频率相比对照组提升了13倍以上，且能稳定传递至次级受体。 机制研究进一步揭示，npZNF467通过其相分离能力，直接结合并激活细胞间粘附分子1（ICAM1）的启动子。ICAM1通过优化的力学状态，赋予造血干细胞更强的归巢与再生能力。阻断ICAM1则会完全消除npZNF467带来的移植优势，充分证明了ICAM1在这个过程中的核心作用。这一发现不仅揭示了造血干细胞功能增强的物理基础，也为通过"力学重编程"优化脐血临床应用提供了全新路径。 该研究成果在国际血液学领域标杆性期刊《Blood》发表，具有重要的学术意义。作为美国血液学会主办的国际顶级期刊，《Blood》实行全球最严苛的同行评审机制，发表的研究均为经国际顶尖专家认可的开创性成果。这是国内脐带血领域首次从生物物理学"力学身份"视角对造血干细胞移植机制进行系统性阐释的研究获得国际顶级认可，直接填补了全球脐血造血干细胞力学调控与临床移植转化领域的研究空白。该成果打破了传统研究仅从分子生物学角度解析脐血造血干细胞功能的固有思路，开创性建立了"力学身份"假说，为脐血移植研究开辟了全新的生物物理学方向。
这项研究标志着脐带血移植研究从"能否移植"迈向"如何更好移植"的新阶段。通过跨学科方法揭示干细胞的力学特性，为提升临床应用效果开辟了新方向。未来需要深入加强原创研究，推动基础研究与临床实践的深度融合。