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震惊!造血干细胞能亲自检测病原体!
【字体: 大 中 小 】 时间:2017年07月24日 来源:生物通
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苏黎世大学的研究人员首次公布,造血干细胞不仅能检测传染性病原体,还能在没有生长因子信号的情况下,开始自己促进自己分裂!长此以往,这种直接生产防御细胞的方式会损害造血,引发高龄人恶性造血干细胞疾病。
生物通报道:当身体遭遇严重感染,必须形成更多白细胞与感染物质战斗。位于骨髓的造血干细胞负责生产白细胞,这种细胞能在一生中保持分裂,制造组成血系统的所有细胞。苏黎世大学血液学教授、苏黎世大学附属医院血液科主任Markus Manz领导的研究团队致力于复杂的造血功能管理研究。
“感染”信号如何被转化为了“造血信号”
在过去几年中,Manz和他的团队阐述了血管壁细胞如何参与抗感染防御:血管壁细胞能生产生长因子(一种细胞因子),助推造血功能。如今,研究人员发现,造血干细胞本身也能检测和回应细菌感染。“我们首次在生物体内证明,造血干细胞也有检测感染受体,”Manz说。“休眠期细胞因此而被激活,开始分裂以生产更多的防御细胞。”
这个发现的惊人之处在于,此前科学家们一直认为造血干细胞所处的地点,骨髓造血干细胞巢(hematopoietic stem cell niche)内是完全隔绝环境信号的。如下图:骨髓微血管系统的三维重建。
抗传染性病原体反应损害造血干细胞
TLR4受体(toll样受体4)像触角一样趴在细胞表面,负责检测某些只属于病原体的结构,如脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)。当科学家用LPS处理小鼠后,小鼠休眠的造血干细胞开始分化提前生产免疫细胞。从进化角度,这种检测系统有益于生物生存,但也存在漏洞。正如Manz团队如今展示的:长期应答感染使造血干细胞疲于奔命,会损害再生功能。
预防老年性造血干细胞损伤
据《Cell Stem Cell》文章称,这些发现可以解释为什么高龄慢性炎症/感染小鼠模型容易发展恶性造血干细胞疾病。文中,研究人员使用药物能缓解这种有害过程,不会损害干细胞活化间接途径。“炎症反应重的小鼠如果得以生存下来,后期就会有造血干细胞损伤风险,”Manz说。“我们的目标是通过预防性干预防止这种损伤。”
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原文标题:Pathogeninduced TLR4TRIF innate immune signaling in hematopoietic stem cells promotes proliferation but reduces competitive fitness
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