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Nature commu:缺乏睡眠影响干细胞移植效率

来源:生物谷 2015-10-19 10:36

                               

( 图片来源:国家地理)
2015年10月19日讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自美国斯坦福大学医学院的研究人员在国际学术期刊nature communication上发表了一项最新研究进展,他们发现睡眠不足的小鼠提供的干细胞也更差。
 
目前许多影响造血干细胞移植成功率的因素都还没有得到发现。在该研究中,研究人员发现给供体小鼠造成一种睡眠缺乏状态,会引起干细胞移植受体小鼠体内造血干细胞向骨髓特定位置迁移以及快速形成所需细胞类型的能力下降50%。
 
休息良好的小鼠获得更多有效的干细胞
 
当其他小鼠在打瞌睡的时候,研究人员就会对实验小鼠进行4个小时的轻微扰动防止其进入睡眠。之后他们从这些睡眠缺乏和休息良好的小鼠骨髓中收集了造血干细胞,并注入12只受体小鼠,这些受体小鼠都接受过辐射处理,并且在注射之前,研究人员还收集了受体小鼠自身的骨髓细胞,并在辐射后注入自身体内作为对照以评估供体干细胞成功迁移的能力。
 
在移植之后的8周和16周,研究人员对受体小鼠体内供体造血干细胞来源的髓系细胞进行了监测评估,结果表明在一段时间内来自休息良好的供体小鼠的髓系细胞占受体小鼠全身髓系细胞的26%,而来自睡眠缺乏的供体小鼠的髓系细胞仅占12%。
 
研究人员还对造血干细胞从血液向骨髓迁移的能力进行了对比,结果在12小时之后,在受体小鼠的骨髓中,来自休息良好小鼠的造血干细胞占3.3%,而来自睡眠缺乏小鼠的造血干细胞仅占1.7%。
 
研究人员对其中的机制进行了分析,发现睡眠缺乏会下调miR-19b的表达,而miR-19b本身可以负向调控抑制造血干细胞迁移和归巢行为的SOCS 基因的表达,因此来自睡眠缺乏小鼠的造血干细胞内SOCS呈现高水平表达,抑制了造血干细胞的迁移和向骨髓归巢。
 
总的来说,这项研究深入探究了睡眠缺乏对造血干细胞的影响以及隐藏在其中的细胞和分子学机制,为如何提高骨髓移植成功率提供了重要信息。(生物谷Bioon.com)
 
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Sleep disruption impairs haematopoietic stem cell transplantation in mice
 
Asya Rolls,Wendy W. Pang,Ingrid Ibarra,Damien Colas,Patricia Bonnavion,Ben Korin,H. Craig Heller,Irving L. Weissman & Luis de Lecea
 
Many of the factors affecting the success of haematopoietic cell transplantation are still unknown. Here we show in mice that donor sleep deprivation reduces the ability of its haematopoietic stem cells (HSCs) to engraft and reconstitute the blood and bone marrow of an irradiated recipient by more than 50%. We demonstrate that sleep deprivation downregulates the expression of microRNA (miR)-19b, a negative regulator of the suppressor of cytokine signalling (SOCS) genes, which inhibit HSC migration and homing. Accordingly, HSCs from sleep-deprived mice have higher levels of SOCS genes expression, lower migration capacity in vitro and reduced homing to the bone marrow in vivo. Recovery of sleep after sleep deprivation restored the reconstitution potential of the HSCs. Taken together, this study provides insights into cellular and molecular mechanisms underlying the effects of sleep deprivation on HSCs, emphasizing the potentially critical role of donor sleep in the success of bone marrow transplantation.
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