最近,刊登在国际杂志Journal of Experimental Medicine上,来自大阪大学等机构的科学家们识别出了HSPCs损伤后恢复的分子机制。
HSPCs位于骨髓中,骨髓可以产生多种类型的血细胞,如红细胞(可以携带氧气)、一些白细胞(对身体的免疫系统非常重要)和血小板(对血液凝固非常重要)。因为HSPCs可以继续分裂产生新的细胞,所以对诱导损伤特别敏感,比如化疗;有趣的是,HSPCs有损伤后再生的能力。
研究者表示,骨髓是一个高度活跃的器官,因为它必须不断产生新的血细胞。一旦失去功能,如化疗期间,会出现贫血、中性粒细胞减少、出血等致命情况;在这项研究中,研究人员希望了解位于骨髓中的造血干细胞如何在化疗引起的损伤中再生并完全恢复功能。
为了实现这一目标,研究人员将注意力集中在由HSPCs-ILC2s产生的特殊血细胞亚群上。当ILC2S存在于各种组织中并在免疫系统和组织修复过程中发挥重要作用时,其在骨髓中的存在因其位置而被认为发挥独特的作用。然而,研究者并不清楚ILC2s功能的本质。
为了阐明ILC2s的生物学作用,研究人员使用5-氟尿嘧啶(5-FU)治疗小鼠。这种化疗剂对小鼠的造血干细胞有毒性作用,然后研究人员将新鲜和未受损的造血干细胞注入这些小鼠,这类似于白血病患者的干细胞移植。
研究人员发现,用5-氟尿嘧啶治疗的小鼠中受损的HSPC微环境可能促进移植的造血干细胞的增殖;通过从分子水平分析研究结果,研究人员发现,在接受治疗的小鼠骨髓中的ILC2可以产生粒细胞巨噬细胞刺激因子(GM-CSF),以帮助HSPC的再生过程。
研究人员发现,用5-氟尿嘧啶治疗的小鼠中受损的HSPC微环境可能促进移植的造血干细胞的增殖;通过从分子水平分析研究结果,研究人员发现,在接受治疗的小鼠骨髓中的ILC2可以产生粒细胞巨噬细胞刺激因子(GM-CSF),以帮助HSPC的再生过程。
研究人员扩大了研究重点,开始研究是否有其他细胞或分子可以引导ILC2产生GM-CSF。结果表明,骨髓中产生抗体B细胞的祖细胞在损伤后能产生白细胞介素-33(IL-33),从而激活ILC2,说明修复受损骨髓需要很多分子。
另外,研究人员发现,将分离的ILC2转移到用5-氟尿嘧啶治疗的小鼠中可以加速造血过程的恢复,而减少ILC2会产生相反的结果,这表明ILC2可能用作骨髓损伤的传感器。
另外,研究人员发现,将分离的ILC2转移到用5-氟尿嘧啶治疗的小鼠中可以加速造血过程的恢复,而减少ILC2会产生相反的结果,这表明ILC2可能用作骨髓损伤的传感器。