上??婆d生物團隊發(fā)現(xiàn),造血干細胞除了保證血細胞的持續(xù)更新以外,還能夠在緊急情況下生產(chǎn)機體所需的白細胞,以便應(yīng)對炎癥或感染。
我們血液中的細胞具有供給、清理和防御的功能,但它們的壽命都不長。紅細胞的平均壽命基本不超過三個月,血小板的壽命約為十天,而大多數(shù)白細胞只能存活幾天。因此,機體必須及時生產(chǎn)足夠的替代細胞,而這就是造血干細胞的工作。造血干細胞位于骨髓中,每天向血液輸送數(shù)以億計的新細胞。為此,造血干細胞必須一邊增殖一邊分化,生成特化的白細胞、紅細胞或血小板等。
此前,人們普遍認為造血干細胞不能解碼上述信息,只會隨機分化。而Michael Sieweke的研究團隊向人們展示事實并非如此,造血干細胞能夠感知這些信號并做出反應(yīng),生產(chǎn)出適用于當前危機的細胞。
我們發(fā)現(xiàn),在感染或發(fā)炎時機體會大量產(chǎn)生一類生物分子,這種分子會直接告訴造血干細胞機體所需的分化路徑 ,這就是巨噬細胞集落刺激因子M-CSF,它會使PU.1基因激活。PU.1基因是髓系細胞分化的開關(guān),該基因的活化能促使造血干細胞快速分化。
研究人員指出,明確這一信號使人們有望在面臨急性感染的患者中,加速特定細胞的生成。未來人們可以利用M-CSF,在避免產(chǎn)生不利細胞的同時,刺激有用細胞的分化,以幫助免疫系統(tǒng)抵御感染。由于經(jīng)歷了骨髓移植的患者缺乏對感染的防御能力,因此這類研究對他們來說非常重要。
多年以來,造血干細胞分化的觸發(fā)機制一直吸引著研究者們的注意。此前的研究顯示,干細胞并非隨機選取分化路徑,而是在環(huán)境信號和內(nèi)部因子的影響下決定自身的命運。那么造血干細胞是怎樣對緊急事件進行正確應(yīng)答,以滿足機體需要的呢?例如,在機體受到感染時,及時生產(chǎn)足夠的巨嗜細胞來吞噬入侵微生物。
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