JEM：揭示化疗后机体骨髓再生的分子机理

2021年3月9日 讯 /生物谷BIOON/ --化疗往往会对机体骨髓中的造血干祖细胞（HSPCs，hematopoietic stem and progenitor cells）产生损伤性效应，然而，一旦化疗终止，HSPCs就会再生，截至目前为止，研究人员并不清楚其中的具体过程和细节。近日，一项刊登在国际杂志Journal of Experimental Medicine上的研究报告中，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，其能够产生多种类型血细胞，比如红细胞（能携带氧气）、某些白细胞（对于机体免疫系统非常重要）和血小板（对于凝血至关重要）。因为HSPCs能够持续分裂产生新的细胞，因此其对于诱导所产生的损伤尤为敏感，比如化疗等；有意思的是，HSPCs在损伤后有能力进行再生。

图片来源：Osaka University

文章的通信作者Masaru Ishii教授说道，骨髓是一种高度活跃的器官，因为其不得不持续产生新的血细胞，一旦失去功能，比如在化疗期间，诸如贫血、嗜中性白血球减少症和出血等致死性状况就会发生；这项研究中，研究人员就想通过研究理解位于骨髓中的造血干细胞是如何在化疗诱导的损伤期间进行再生并完全恢复其功能的。

为了实现这一目标，研究人员对HSPCs所产生的一种特殊的血细胞亚群—ILC2s(2群先天性淋巴样细胞，group 2 innate lymphoid cells)进行了重点研究，当ILC2s存在于多种组织中并在机体免疫系统和组织修复过程中扮演重要角色时，其在骨髓中的驻留就被认为因其所在的位置而表现为独特的作用；然而，研究人员并不清楚ILC2s功能的性质。

为了阐明ILC2s的生物学角色，研究人员利用5-氟尿嘧啶（5-FU）来治疗小鼠，这种化疗制剂对小鼠机体中的HSPCs会产生毒性作用，随后研究者将新鲜未受损的HSPCs输注到这些小鼠机体中，这就类似于在白血病患者机体中进行干细胞移植疗法；有意思的是，研究人员发现，5-氟尿嘧啶治疗的小鼠机体中受损的HSPC微环境或能促进移植HSPCs的增殖；通过在分子水平下对研究结果进行分析，研究人员发现，接受治疗的小鼠机体骨髓中的ILC2能够产生粒细胞巨噬细胞刺激因子(GM-CSF)来帮助HSPC再生的过程。

但ILCs是如何知道当骨髓损伤后期应该产生GM-CSF的呢？为了回答这个问题，研究人员扩大了他们的关注点，开始调查是否存在其它细胞或分子能够引导ILC2产生GM-CSF，结果发现，骨髓中产生抗体B细胞的祖细胞在损伤后能够产生白介素-33（IL-33），从而激活ILC2，这就表明，要修复受损的骨髓需要多种分子的参与；重要的是，研究人员揭示了，将分离到的ILC2转移到接受5-氟尿嘧啶治疗的小鼠机体中就能加速其造血过程的恢复，而减少ILC2则会产生相反的结果，这就提示，ILC2或许能作为机体骨髓损伤的传感器。

研究者Takao Sudo说道，这些惊人的研究结果表明，当进行化疗后机体骨髓组织会进行再生；相关研究结果或有望帮助开发出新型疗法来治疗化疗诱导的机体骨髓抑制作用。后期研究人员还将继续深入研究阐明更多机体化疗后骨髓再生的分子机制和细节信息。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Takao Sudo,Yasutaka Motomura,Daisuke Okuzaki, et al. Group 2 innate lymphoid cells support hematopoietic recovery under stress conditions, Journal of Experimental Medicine (2021). DOI:10.1084/jem.20200817