造血功能會受到生物應(yīng)激的影響,例如感染、炎癥和某些藥物。在一項新研究中,東京醫(yī)科齒科大學(xué) (TMDU) 的研究人員確定了一種新型細(xì)胞表面標(biāo)記物,可以準(zhǔn)確分析造血細(xì)胞對生物應(yīng)激的反應(yīng)。
造血包括所有三種血細(xì)胞的產(chǎn)生:紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。這是一個動態(tài)過程,對骨髓內(nèi)外的疾病過程做出反應(yīng)——骨髓是產(chǎn)生血細(xì)胞的地方。此前,造血研究主要依賴于對造血干細(xì)胞表達(dá)的蛋白 Sca-1 的分析和早期造血祖細(xì)胞,它們都是所有三種血細(xì)胞的共同祖細(xì)胞。雖然 Sca-1 不由大多數(shù)特定于一種血細(xì)胞的晚期祖細(xì)胞表達(dá),但最近的報道越來越多地表明這些細(xì)胞在生物應(yīng)激時再次開始表達(dá) Sca-1,降低了基于 Sca 的造血分析的可靠性-1 表達(dá)式。
“準(zhǔn)確分析造血功能對于我們了解各種疾病的發(fā)病機(jī)制至關(guān)重要,”該研究的相應(yīng)作者 Toshiaki Ohteki 說。“我們研究的目標(biāo)是確定一種替代的、穩(wěn)定的標(biāo)記物,可以可靠地用于研究造血對壓力情況的反應(yīng)。”
為了實現(xiàn)他們的目標(biāo),該項目的主要貢獻(xiàn)者 Masashi Kanayama 將細(xì)菌毒素注射到小鼠體內(nèi)以誘導(dǎo)全身細(xì)菌感染,并檢測到 Sca-1 陽性造血祖細(xì)胞的增加,這表明 Sca-1 陰性細(xì)胞開始表達(dá)蛋白質(zhì)作為對感染的反應(yīng)。為了確定 Sca-1 的優(yōu)良標(biāo)記,他篩選了 180 種細(xì)胞表面蛋白,并將蛋白質(zhì) CD86 確定為新的候選標(biāo)記。與 Sca-1 相比,CD86 表達(dá)在全身細(xì)菌感染后沒有顯著增加,證實了它在應(yīng)激條件下區(qū)分早期和晚期造血祖細(xì)胞的潛力。
但 CD86 能否幫助理解生物應(yīng)激如何影響造血反應(yīng)?為了研究這一點,研究人員專注于注射細(xì)菌毒素的小鼠的紅細(xì)胞生成,即紅細(xì)胞的產(chǎn)生?;?CD86 的分析確定了毒素注射后 18-24 小時內(nèi)骨髓中紅細(xì)胞生成的早期激活階段,而基于 Sca-1 的分析則沒有。進(jìn)一步分析表明,骨髓中的紅細(xì)胞數(shù)量在 18 小時達(dá)到峰值,然后在 72 小時內(nèi)降至基礎(chǔ)水平。反之,24小時血液中的紅細(xì)胞數(shù)量開始增加。有趣的是,研究人員發(fā)現(xiàn)新產(chǎn)生的細(xì)胞具有成熟紅細(xì)胞的形態(tài)特征,即較小的細(xì)胞尺寸和無細(xì)胞核,證實這些細(xì)胞不是紅細(xì)胞前體。
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