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Science:挑战常规!维持骨髓造血干细胞所需的TPO蛋白竟由肝细胞产生

来源:本站原创 2018-04-10 23:47


2018年4月10日/生物谷BIOON/---造血干细胞(hemapoietic stem cell, HSC)是存在于造血组织中的一群原始造血细胞,它不是组织固定细胞,可存在于造血组织及血液中。造血干细胞在人胚胎2周时可出现于卵黄囊,妊娠5个月后,骨髓开始造血,出生后骨髓成为干细胞的主要来源。在造血组织中,所占比例甚少。现代医学中,造血干细胞在骨髓移植和疾病治疗方面有重要作用。造血干细胞(HSC)一直被认为是所有血细胞的祖先。在我们出生后,这些多能性干细胞产生了我们的所有血细胞谱系:淋巴系细胞(lymphoid cell)、髓系细胞(myeloid)和红系细胞(erythroid cell)。

1988年法国的Gluckman教授在国际上率先成功采用脐血造血干细胞移植,救治了一名贫血患儿,标志着脐带血造血干细胞移植时代的开启。全球现每年约进行6万例骨髓移植术,其中使用自体和同种异体造血干细胞完成骨髓移植术的患者人数分别为近3.5万和2.5万例。

造血干细胞维持依赖于外在信号。当前,人们已证实来自骨髓的局部信号维持造血干细胞。然而,人们并不清楚的是全身因子(systemic factor)是否也起着维持造血干细胞的作用。在一项新的研究中,来自美国哥伦比亚大学医学中心的研究人员着重关注维持造血干细胞所必需的促血小板生成素(Thrombopoietin,TPO)分子。他们利用基因敲入小鼠证实TPO是由肝细胞产生的,而不是由骨髓细胞产生的,这一发现挑战了人们的常规看法:鉴于造血干细胞主要存在于骨髓中,人们的直接看法就是TPO是由骨髓产生的。相关研究结果发表在2018年4月6日的Science期刊上,论文标题为“Hepatic thrombopoietin is required for bone marrow hematopoietic stem cell maintenance”。
造血干细胞,图片来自Harvard Medical School。

为了进一步证实这一点,这些研究人员剔除造血细胞、成骨细胞(osteoblast)或骨髓间充质细胞中的TPO表达并不影响造血干细胞的数量或功能。然而,当剔除肝细胞中的TPO表达时,骨髓中的造血干细胞会被耗尽。因此,肝脏中的肝细胞产生的循环TPO是一种跨器官因子,是维持骨髓中的造血干细胞所必需的。

这些结果证实除了骨髓局部的微环境之外,TPO等全身因子是维持骨髓中的造血干细胞的关键外来组分。

当出于治疗目的考虑如何激活造血干细胞时,这些发现可能起着重要的作用。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Matthew Decker, Juliana Leslie, Qingxue Liu et al. Hepatic thrombopoietin is required for bone marrow hematopoietic stem cell maintenance. Science, 06 Apr 2018, 360(6384):106-110, doi:10.1126/science.aap8861

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