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在炎症与造血关系研究中，为探究 β- 葡聚糖（β-glucan）激活造血干细胞（HSC）早期信号，研究人员开展 “Type I interferon signaling controls the early hematopoietic expansion in response to β -glucan” 主题研究。结果发现 I 型干扰素（IFN）信号对 β -glucan 介导的 HSC 增殖、代谢激活至关重要，为炎症造血研究提供新视角。
在人体的生命活动中，造血过程就像一场精密的交响乐演奏，造血干细胞（Hematopoietic Stem Cells，HSCs）则是这场演奏的指挥家。它能自我更新并分化成各种成熟血细胞，维持血液系统的稳定。然而，当身体遭遇炎症等 “不和谐音符” 时，造血过程如何调整，尤其是 HSCs 如何响应，一直是科学家们渴望解开的谜团。β - 葡聚糖作为一种能影响造血的信号分子，备受关注。它就像一把特殊的钥匙，似乎能打开造血系统的某些特殊 “开关”，引发造血干细胞和祖细胞（Hematopoietic Stem and Progenitor Cells，HSPCs）的变化，影响血细胞的生成。但目前，β - 葡聚糖激活 HSPCs 早期阶段的具体信号通路和分子机制仍如同迷雾，尚未被完全揭开。
为了驱散这片迷雾，来自澳大利亚的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们聚焦于 “Type I interferon signaling controls the early hematopoietic expansion in response to β -glucan” 这一主题展开研究，试图揭示 β - 葡聚糖激活造血系统的秘密。最终，他们发现 I 型干扰素（Type I interferon，IFN）信号通路在 β - 葡聚糖引发的早期造血反应中起着核心作用，这一发现为理解炎症与造血的关系提供了全新的视角，就像在黑暗中点亮了一盏明灯，照亮了后续研究的道路。该研究成果发表在《iScience》杂志上。
研究人员为开展这项研究，主要运用了以下几种关键技术方法：首先是体内实验，通过给小鼠腹腔注射 β - 葡聚糖、抗体等试剂，模拟体内的 β - 葡聚糖激活和 I 型干扰素信号阻断的情况；其次，利用流式细胞术（Flow Cytometry），对不同造血细胞亚群进行精确分析，包括细胞频率、细胞周期、代谢指标等；最后，借助 RNA 测序（RNAseq）技术，深入探究基因表达的变化，分析相关信号通路和细胞状态的改变。
下面来详细了解一下研究结果：
- β - 葡聚糖促进 LSK 亚群的扩增和代谢改变：研究人员给小鼠腹腔注射 β - 葡聚糖，24 小时后收获骨髓细胞进行分析。结果发现，β - 葡聚糖处理后，造血干细胞和祖细胞（Lin-cKit+Sca1+，LSK）细胞的频率和数量显著增加，这主要源于 MPP2 - 4 亚群的增多，同时 ST - HSCs 的频率和数量减少，CD41+ LT - HSCs 的频率增加。此外，β - 葡聚糖还显著提高了 LSK 细胞的复制应激标记物磷酸化 H2AX（γ - H2AX）水平，促进了葡萄糖摄取和乳酸生成。通过对细胞周期、线粒体膜电位、超氧化物生成和葡萄糖摄取的进一步检测发现，β - 葡聚糖促使 LT - HSC、ST - HSC、MPP2、MPP3 和 MPP4 进入 S - G2 - M 期，提高了线粒体活性和葡萄糖摄取，表明 β - 葡聚糖能驱动 LSK 亚群快速增殖和分化，增强线粒体活性和糖酵解。
- IFNα 产生和 I 型干扰素信号控制 β - 葡聚糖给药后的 LSK 扩增：为了探究 β - 葡聚糖引发的早期造血变化中的局部炎症反应，研究人员发现 Dectin - 1 在骨髓巨噬细胞、浆细胞样树突状细胞（pDCs）等细胞上表达。注射荧光标记的 β - 葡聚糖后，在骨髓和血液中几乎检测不到标记信号，仅在腹腔中有残留。对骨髓渗出液的细胞因子检测发现，β - 葡聚糖处理后 IFNα 水平升高，而 IL - 1β、IL - 6 等细胞因子水平不变。进一步研究发现，β - 葡聚糖处理后，骨髓中 IFNAR1+ LT - HSCs 的频率增加。通过体内 LPS 二次刺激实验发现，阻断 I 型干扰素信号对 LPS 诱导的细胞因子释放没有明显影响，但显著抑制了 β - 葡聚糖介导的 LSK 细胞及其 MPP2、MPP3 和 MPP4 亚群的扩增，表明 IFNα 产生和 I 型干扰素信号是 β - 葡聚糖给药后造血快速扩增的重要驱动因素。
- I 型干扰素信号促进 β - 葡聚糖给药后 LT - HSC 的增殖和代谢适应：研究人员分析公开的 RNA - seq 数据集发现，β - 葡聚糖处理的小鼠 LT - HSCs 中，I 型干扰素信号通路相关基因富集，同时静息相关基因受到抑制。细胞周期分析表明，β - 葡聚糖处理后，静息（G0期）LT - HSCs 比例下降，分裂期（S - G2 - M 期）比例增加，而阻断 I 型干扰素信号则抑制了这一变化。在代谢方面，β - 葡聚糖增加了 LT - HSCs 的线粒体活性和葡萄糖摄取，阻断 I 型干扰素信号后，这些代谢变化在 LT - HSCs 和部分亚群（如 MPP2）中受到抑制，同时 γ - H2AX 染色和乳酸生成也减少，表明 I 型干扰素信号在 β - 葡聚糖介导的 LT - HSCs 增殖和代谢激活中起着关键作用。
在讨论部分，研究人员指出，造血激活对炎症信号的响应是一个复杂且重要的过程。β - 葡聚糖引发的造血适应对维持免疫细胞功能至关重要，而 I 型干扰素信号在其中的作用不可忽视。虽然之前的研究表明 IL - 1β 等炎症介质对 HSPCs 扩增有影响，但与本研究中 β - 葡聚糖诱导 IFNα 产生并促进所有 MPP 亚群扩增的结果不同，这可能与 β - 葡聚糖的来源、纯度等因素有关。此外，I 型干扰素信号可能参与 HSCs 的启动，促进其对炎症刺激的感知和响应。研究还发现，阻断 I 型干扰素信号对后续 LPS 诱导的细胞因子反应没有影响，这表明早期 I 型干扰素驱动的 LT - HSCs 代谢和增殖事件与 LPS 诱导的炎症反应可能没有直接关联。同时，β - 葡聚糖介导的 I 型干扰素产生途径以及其在训练免疫中的作用仍有待进一步研究。
总的来说，这项研究揭示了 I 型干扰素信号在 β - 葡聚糖诱导的早期造血反应中的关键作用，为深入理解造血系统对炎症的响应机制提供了重要依据。但研究也存在一定局限性，如未全面评估 I 型干扰素对成熟髓细胞训练免疫和记忆形成的贡献，且研究使用的是大麦来源的 β - 葡聚糖，其结果是否适用于其他来源的 β - 葡聚糖还有待验证。不过，这一研究成果依然为后续研究指明了方向，有望推动相关领域的进一步发展。
