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人骨髓中新型SSchiCD66b?中性粒细胞定向祖细胞(NCP5s/NCP6s)的发现及其在慢性髓系白血病中的病理意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月14日 来源:Cellular & Molecular Immunology 21.8
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本研究通过流式细胞术和转录组分析,鉴定了人骨髓中两种新型SSchiCD66b?中性粒细胞定向祖细胞(NCP5s/NCP6s),揭示了其位于NCP4s与早幼粒细胞之间的分化层级,并发现慢性髓系白血病(CP-CML)患者骨髓中NCP4s/NCP6s异常扩增。该研究填补了中性粒细胞早期分化轨迹的空白,为髓系恶性肿瘤的病理机制提供了新视角。
中性粒细胞作为先天免疫系统的核心效应细胞,其生成过程(neutropoiesis)的早期调控机制一直是血液学领域的未解之谜。传统观点认为,中性粒细胞分化遵循严格的层级模式,但近年单细胞技术揭示其可能呈现连续性分化特征。尽管已有研究报道了CD66b+前体细胞(如ProNeus、eNePs),但最早期的CD66b?定向祖细胞仍缺乏明确表征。此外,慢性髓系白血病(CML)等髓系恶性肿瘤中中性粒细胞异常增殖的细胞起源尚未阐明。
意大利维罗纳大学(University of Verona)病理学系Marco A. Cassatella团队在《Cellular & Molecular Immunology》发表最新研究,通过多参数流式分选结合RNA测序技术,首次鉴定了人骨髓中两类SSchiCD66b?中性粒细胞定向祖细胞(NCP5s/NCP6s),并揭示其在CP-CML病理过程中的特异性扩增现象。
关键技术包括:1)从健康供体和CP-CML患者骨髓中分离低密度细胞进行18色流式分析;2)基于CD34/CD45RA/CD66c等标记物的荧光激活细胞分选(FACS);3)体外MS-5基质细胞共培养体系评估分化潜能;4)批量RNA测序(RNA-seq)和PCA聚类分析;5)免疫组织化学验证临床样本中NCPs的分布特征。
研究结果
新型SSchiNCPs的鉴定
通过CD64dimCD115?CD117+CD71hi表型筛选,发现SSchiCD66b?群体可进一步分为CD45RA+NCP5s和CD45RA?NCP6s(图1A)。形态学显示其具有偏心核和异质性颗粒(图1C),转录组分析证实其介于NCP4s与早幼粒细胞(PMs)之间(图4A)。
分化潜能验证
体外实验表明NCP5s/NCP6s可分化为CD66b+成熟中性粒细胞(图3C),其中NCP6s生成 segmented neutrophils(SNs)的效率显著高于NCP5s(图3D)。值得注意的是,NCP5s在GM-CSF刺激下主要分化为髓系细胞(图S2B),证实其谱系定向性。
颗粒蛋白表达特征
RNA-seq显示NCP5s/NCP6s高表达α-防御素(DEFA1/3)和弹性蛋白酶(ELANE)(图5B),免疫染色证实35% NCP6s已表达α-防御素(图5D),提示其处于AG(嗜天青颗粒)合成激活阶段。
CML病理关联
CP-CML患者骨髓中NCP4s/NCP6s频率显著增加(图7C),且与cMoPs(共同单核祖细胞)减少形成对比(图7E)。组织学观察到NCP4s/NCP6s形成病理簇(图7G),暗示其在BCR-ABL驱动下的异常扩增。
结论与意义
该研究构建了更完整的中性粒细胞分化模型(图8):NCP1s→NCP4s→NCP6s与NCP2s→NCP3s→NCP5s→NCP6s两条路径最终汇入PMs。首次证实CD45RA表达下调伴随CD66c上调是中性粒细胞成熟的关键标志。临床样本分析揭示NCP4s/NCP6s可能是CML中性粒细胞过度生成的源头靶点,为开发特异性治疗策略提供新思路。
研究创新性体现在:1)填补SScloNCPs与CD66b+前体细胞间的知识断层;2)建立NCPs与髓系恶性肿瘤的直接关联;3)提出颗粒蛋白合成时序可作为中性粒细胞分化阶段的分子标尺。这些发现对理解髓系造血失调机制具有重要理论价值。
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