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Cell新突破:無用的細胞能促進干細胞變化

日期:2013-05-24 09:07:49

由西班牙國家心血管研究中心CNIC領導的一項研究揭示了干細胞調(diào)控的一種新機制:無生理功能的嗜中性粒細胞能誘導骨髓發(fā)生改變,觸發(fā)干細胞釋放到循環(huán)系統(tǒng)中來。這一研究成果公布在Cell雜志上。

 

嗜中性粒細胞Neutrophils)是一種白細胞,能保護身體免受細菌及其他致病微生物的攻擊。為了完成其細胞功能,嗜中性粒細胞在接觸到微生物時會釋放有毒物質(zhì),但是如果嗜中性粒細胞受損,在錯誤的地點釋放出這些物質(zhì),就會造成血管和組織嚴重受損。

 

不過機體進化好像解決了這個問題,因為嗜中性粒細胞比其他細胞更新的要更快一些——每天都會有大約1011個嗜中性粒細胞會被清除掉,同時又會有同等數(shù)量的干細胞補充到血液中。然而這又帶來了一個新問題:這些被清除丟棄的細胞干什么去了呢?

 

在最新這篇文章中,Andrés Hidalgo等人解開了這個謎題,發(fā)現(xiàn)了這些嗜中性粒細胞被丟棄后的功能。

 

研究人員將這些多余的凋亡細胞注射到小鼠體內(nèi)之后,發(fā)現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)中造血干細胞的數(shù)量增多了,這種干細胞能生成所有血細胞類型。

 

接下來研究小組采用各種實驗方法,包括成像檢測,藥物治療和遺傳分析,發(fā)現(xiàn)當血液中的中性粒細胞衰老后,就會遷移到骨髓中,然后通過巨噬細胞的吞噬作用被清除。這種吞噬過程會改變這些巨噬細胞的遺傳特性和功能,從而改變其在維持骨髓中造血干細胞方面的作用。

 

“這樣干細胞就會被釋放到血液中”,文章的第一作者María Casanova Acebes說。

 

Hidalgo博士補充道:“我們這項研究解析了來自骨髓的造血干細胞的作用,也指出了中性粒細胞的清除也許會影響其他重要干細胞群,比如說導致癌癥。”

 

這項研究也表明,中性粒細胞會隨著晝/夜,或晝夜周期發(fā)生衰老,這也許會對疾病進程產(chǎn)生影響,比方說心臟病在一天當中的某個特定時段里特別高發(fā)。

 

“我們的研究表明,干細胞會受到晝/夜循環(huán)的影響,因此有可能導致癌癥的惡性干細胞就是利用的這種機制進行擴散”,Hidalgo強調(diào)道。

 

這一發(fā)現(xiàn)也會對心血管健康產(chǎn)生更直接的影響。中性粒細胞的功能在一天內(nèi)的變化可能會導致急性心血管疾病和炎癥事件,如心臟病發(fā)作,敗血癥或中風在某個特定時間的出現(xiàn)。

 

Hidalgo總結(jié)說,“這一新發(fā)現(xiàn)揭示了許多以前未知的機體基礎性過程,將有助于解釋許多疾病中出現(xiàn)的某些生理模式。”

 


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