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研究揭示骨髓脂肪細胞對造血乾細胞放化療後再生的正調控作用

近期,中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所周波研究組和美國德州大學西南醫學中心Sean J. Morrison研究組的研究成果,以Bone marrow adipocytes promote the regeneration of stem cells and haematopoiesis by secreting SCF為題,在線發表在《自然-細胞生物學》上。該工作揭示了骨髓脂肪細胞對造血乾細胞放化療後再生的正調控作用,顛覆了過去脂肪細胞作為造血抑製物的經典認識。

成年人腿骨中50%以上的太空被脂肪佔據,這一比例在衰老或疾病發生後會進一步增加。骨髓脂肪細胞數量與生理或病理性骨髓抑製具有高度的相關性。因此,脂肪細胞抑製骨髓造血被作為教科書般的常識。周波等的工作發現,骨髓脂肪細胞能夠通過分泌造血乾細胞必須生長因子SCF促進放化療後造血乾細胞的再生。利用條件性敲除技術將Scf從骨髓脂肪細胞中敲除,會導致放化療後造血乾細胞再生的缺陷,進而降低小鼠的血氧水準和生存率。

周波等的前期工作顯示,在生理條件下,內皮細胞和血管外周的間充質乾細胞是造血乾細胞巢(niche)的核心組分,它們通過結構性或功能性的機制促進造血乾細胞的自我更新。在最近的這項研究中,研究人員發現放療或化療之後生理性的造血乾細胞巢(內皮細胞和間充質乾細胞)會受到暫時性的破壞。為了維持骨髓內的SCF的水準,間充質乾細胞緊急啟動成脂分化。新生成的脂肪細胞成為臨時的造血乾細胞巢,通過分泌SCF等乾細胞因子維持機體基本的造血功能。待到骨髓重建之後,「脂肪巢」又被生理性的乾細胞巢逐步取代。因此,這項工作揭示了應激條件下造血乾細胞巢的動態變化。

研究工作得到了美國Leukemia & Lymphoma Society、HHMI基金會和細胞生物學國家重點實驗室的支持。(來源:中國科學院上海生命科學研究院)

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