Summary

 The metabolic state of quiescent hematopoietic stem cells (HSCs) is an important regulator of self-renewal, but it is unclear whether or how metabolic parameters contribute to HSC lineage specification and commitment. Here, we show that the commitment of human and murine HSCs to the erythroid lineage is dependent upon glutamine metabolism. HSCs require the ASCT2 glutamine transporter and active glutamine metabolism for erythroid specification. Blocking this pathway diverts EPO-stimulated HSCs to differentiate into myelomonocytic fates, altering in vivo HSC responses and erythroid commitment under stress conditions such as hemolytic anemia. Mechanistically, erythroid specification of HSCs requires glutamine-dependent de novo nucleotide biosynthesis. Exogenous nucleosides rescue erythroid commitment of human HSCs under conditions of limited glutamine catabolism, and glucose-stimulated nucleotide biosynthesis further enhances erythroid specification. Thus, the availability of glutamine and glucose to provide fuel for nucleotide biosynthesis regulates HSC lineage commitment under conditions of metabolic stress.

(Cell Stem Cell 15, 169–184; August 7, 2014) A reader has pointed out that, in Figure 4C and Figure 6G of our originally published manuscript, there is apparent duplication of some of the plots presented. Upon examination of the affected panels and the underlying original data, we discovered that in both instances there is indeed duplication resulting from inclusion of erroneous image files. In Figure 4C, the Gr1/Ter119 flow profile presented for the control nonanemic condition (PHZ−, 2-DG−, DON−) in the lower panel is a duplication of the profile for the PHZ+, 2-DG+, DON− condition, although the indicated gated percentages do correspond to the correct original data. We have corrected the figure by replacing the profile in the control panel with the correct data. In Figure 6G, the histograms presented for CD71 staining in the DON and DON + DMK conditions are inadvertent duplications of the corresponding histograms for CD36, shown immediately below. To correct this figure, we have replaced the indicated panels with the correct data for the CD71 staining. In both figures, all panels other than those specifically highlighted remain the same. These unfortunate oversights in figure assembly do not affect our underlying data or conclusions. We apologize for any confusion that these issues have caused, and we wish to thank the anonymous reader for bringing them to our attention. The corrected figures are presented below and have been replaced in the versions of the manuscript that are available online.Figure 6Glutamine-Dependent Nucleotide Biosynthesis Is a Rate-Limiting Step in EPO-Induced Erythroid Differentiation of Human Hematopoietic ProgenitorsView Large Image Figure ViewerDownload Hi-res image Download (PPT) Glucose and Glutamine Metabolism Regulate Human Hematopoietic Stem Cell Lineage SpecificationOburoglu et al.Cell Stem CellJune 19, 2014In BriefMetabolite availability regulates stem cell differentiation, influencing lineage decisions during periods of in vivo metabolic stress. Oburoglu et al. show that erythroid differentiation requires glucose and glutamine metabolism and that HSCs are diverted to a myelomonocytic fate under restrictive conditions. Full-Text PDF Open Archive

Hair plays important roles, ranging from the conservation of body heat to the preservation of psychological well-being. Hair loss or alopecia affects millions worldwide and can occur because of aging, hormonal dysfunction, autoimmunity, or as a side effect of cancer treatment (Gilhar et al., 2012; Petukhova et al., 2010). Methods that can be used to regrow hair are highly sought after, but lacking. Here we report that hair regeneration can be stimulated by small molecules that activate autophagy, including the longevity metabolites α-ketoglutarate and α-ketobutyrate, and the prescription drugs rapamycin and metformin which impinge on TOR and AMPK signaling.