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青千周波等揭示脂肪细胞对造血干细胞放化疗后再生的正调控作用

来源:上海生命科学研究院 2017-12-29 14:31:04
内容摘要: 该工作揭示了骨髓脂肪细胞对造血干细胞放化疗后再生的正调控作用,颠覆了过去脂肪细胞作为造血抑制物的经典认识。

  近期,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所周波研究组和美国德州大学西南医学中心 Sean J. Morrison 研究组的研究成果,以 Bone marrow adipocytes promote the regeneration of stem cells and haematopoiesis by secreting SCF 为题,在线发表在《自然 细胞生物学》上。该工作揭示了骨髓脂肪细胞对造血干细胞放化疗后再生的正调控作用,颠覆了过去脂肪细胞作为造血抑制物的经典认识。

  成年人腿骨中 50% 以上的空间被脂肪占据,这一比例在衰老或疾病发生后会进一步增加。骨髓脂肪细胞数量与生理或病理性骨髓抑制具有高度的相关性。因此,脂肪细胞抑制骨髓造血被作为教科书般的常识。周波等的工作发现,骨髓脂肪细胞能够通过分泌造血干细胞必须生长因子 SCF 促进放化疗后造血干细胞的再生。利用条件性敲除技术将 Scf 从骨髓脂肪细胞中敲除,会导致放化疗后造血干细胞再生的缺陷,进而降低小鼠的血氧水平和生存率。

  周波等的前期工作显示,在生理条件下,内皮细胞和血管外周的间充质干细胞是造血干细胞巢(niche)的核心组分,它们通过结构性或功能性的机制促进造血干细胞的自我更新。在最近的这项研究中,研究人员发现放疗或化疗之后生理性的造血干细胞巢(内皮细胞和间充质干细胞)会受到暂时性的破坏。为了维持骨髓内的 SCF 的水平,间充质干细胞紧急启动成脂分化。新生成的脂肪细胞成为临时的造血干细胞巢,通过分泌 SCF 等干细胞因子维持机体基本的造血功能。待到骨髓重建之后,“脂肪巢”又被生理性的干细胞巢逐步取代。因此,这项工作揭示了应激条件下造血干细胞巢的动态变化。

  研究工作得到了美国 Leukemia & Lymphoma Society、HHMI 基金会和细胞生物学国家重点实验室的支持。

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