巨核细胞通过血小板第4因子反馈调节造血干细胞的休眠

发布时间:2014-04-30 浏览次数:1090次 来源: 作者:

文章作者:陈亚玫 刘德龙


骨髓中的造血干细胞(hematopoieticstemcells,HSC)通过休眠、自我更新和分化维持人一生中外周血细胞的补给。期间严格调节这个过程的机制是目前研究的热点。


研究表明,骨髓非造血微环境细胞巢(niches)参与调节HSC的动态平衡。这些非造血微环境细胞巢包括间充质干细胞巢、骨原细胞巢、血管内皮细胞巢以及交感神经巢。趋化因子及一些细胞因子也参与调节这个过程,如白细胞介素-8(IL-8)、jagged1、notch、CXCR4。


血小板第4因子(plateletfactor-4,PF4)是一个仅由巨核细胞合成,并在血小板中储存的弱趋化因子。它与硫酸软骨素-4蛋白多糖形成复合物,存在于血小板的α颗粒中,在骨髓液中也有较高的浓度,通过结合并抑制IL-8介导的HSCs活化而抑制造血过程。


PF4是肝素结合蛋白,并已显示出可促进HSC黏附的作用。近期,纽约爱因斯坦医学院的一项研究发现,HSC可直接与巨核细胞联络。这个研究小组建立了一项专门用于巨核细胞在干细胞调节中作用的研究体系。


他们将白喉毒素受体(diphtheriatoxin,DT)在PF4启动子驱动下选择性表达于巨核细胞,从而建立了一个小鼠株(PF4-cre:iDTR)。白喉毒素受体只表达于此株小鼠的巨核细胞。


他们此后再给此株小鼠注射白喉毒素从而耗尽小鼠的巨核细胞。一周后,白喉毒素处理过的PF4-cre:iDTR小鼠骨髓中的巨核细胞下降了5.3倍。


伴随着小鼠骨髓中的巨核细胞下降,HSC数量增加了11.5倍及增值能力增加了5.5倍。这些现象提示巨核细胞可能维持着HSC的休眠状态。而巨核细胞下降则使HSC结束休眠状态,进人增殖与分化。


他们继续探索调控这一过程的细胞因子,特别是PF4。当小鼠接受重组PF4注射一周后,HSC的数量下降了1.5倍。而拮抗PF4的肝素则可终止这一下降过程。


在竞争性造血干细胞移植的实验中,PF4处理后小鼠的供体来源细胞数量下降,说明供体干细胞受PF4调节进人休眠。


通过进一步对PF4转基因小鼠及基因敲除小鼠的研究,这个小组证明了确实是PF4在维持HSC的休眠。因此,巨核细胞,一个HSC的后代细胞,首次被证明通过PF4反馈性调节了HSC的休眠状态。


白血病.淋巴瘤2014 年2月23卷2期