Blood：揭秘压力影响机体骨髓造血功能的分子机理

2020年7月6日 讯 /生物谷BIOON/ --造血作用（血细胞生成，Hematopoiesis）会受到生物性压力的影响，比如感染、炎症和特定药物等，近日，一项刊登在国际杂志Blood上的研究报告中，来自东京医科牙科大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种新型的细胞表面标志物，其能帮助准确分析造血过程对生物性压力的反应。

图片来源：Tokyo Medical and Dental University

造血作用包括三种类型血细胞的生成，即红细胞、白细胞和血小板，其是一种骨髓内外对疾病过程反应的动态过程，而骨髓则是血细胞生成的场所；此前科学家们对造血研究主要依赖于蛋白质Sca-1，Sca-1会被造血干细胞和早期造血祖细胞所表达，这两种细胞都是常见的三种类型血细胞的祖细胞，尽管针对每种血细胞的大多数晚期祖细胞并不会表达Sca-1，但最近研究越来越多地发现，这些细胞会在生物压力的情况下开始再次表达Sca-1，从而就会降低基于Sca-1表达的造血分析的可靠性。

文章通讯作者Toshiaki Ohteki表示，准确分析造血作用对于理解多种疾病的病理学进展和特征至关重要，本文研究的目标就是识别一种可靠的标志物，从而用来研究机体应对压力状况的造血反应；文章中，研究者将一种细菌毒素注射到小鼠体内来诱导系统性的细菌感染，同时检测到Sca-1阳性的造血祖细胞水平的升高，这就表明，Sca-1阴性的细胞会开始表达该蛋白从而来应对感染，为了识别出Sca-1的优秀标志物，研究人员对180种细胞表面蛋白进行了筛选，最终发现CD86蛋白能作为一种新型的候选标志物，相比Sca-1而言，在系统性细菌感染的背景下，CD86的表达并不会明显增加，这就证实了在压力状况下有效区分早期和晚期造血干细胞的潜力。

那么CD86真能帮助理解生物性压力影响机体造血反应的机制吗？研究人员重点对注射了细菌毒素的小鼠机体红细胞生成过程进行研究，当注射毒素后18-24小时内，基于CD86的分析就能帮助研究者识别出骨髓中红细胞生成的早期激活阶段，而基于Sca-1的分子则无法识别；深入研究后研究者发现，骨髓中红细胞的数量会在18个小时时达到高峰，随后在72小时时下降到基准水平，相反，血液中红细胞的数量则会在24小时后开始增加，有意思的是，新产生的细胞具有成熟红细胞的形态特征，即较小的细胞尺寸、没有细胞核，这就表明，这些细胞或许并不是红细胞的前体细胞。

最后研究者Ohteki表示，本文研究结果揭示了CD86如何纠正Sca-1在造血过程中的不足，后期我们或能利用CD86来作为一种可替换的Sca-1生物标志物，从而来评估压力状况下真实的造血反应。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Masashi Kanayama,Yuta Izumi,Yasuharu Yamauchi, et al. CD86-based analysis enables observation of bona fide hematopoietic responses, Blood (2020). DOI: 10.1182/blood.2020004923