揭秘壓力影響機(jī)體骨髓造血功能的分子機(jī)理

造血作用（血細(xì)胞生成，Hematopoiesis）會受到生物性壓力的影響，比如感染、炎癥和特定藥物等，近日，一項刊登在國際雜志Blood上的研究報告中，來自東京醫(yī)科牙科大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究識別出了一種新型的細(xì)胞表面標(biāo)志物，其能幫助準(zhǔn)確分析造血過程對生物性壓力的反應(yīng)。

造血作用包括三種類型血細(xì)胞的生成，即紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板，其是一種骨髓內(nèi)外對疾病過程反應(yīng)的動態(tài)過程，而骨髓則是血細(xì)胞生成的場所；此前科學(xué)家們對造血研究主要依賴于蛋白質(zhì)Sca-1，Sca-1會被造血干細(xì)胞和早期造血祖細(xì)胞所表達(dá)，這兩種細(xì)胞都是常見的三種類型血細(xì)胞的祖細(xì)胞，盡管針對每種血細(xì)胞的大多數(shù)晚期祖細(xì)胞并不會表達(dá)Sca-1，但最近研究越來越多地發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞會在生物壓力的情況下開始再次表達(dá)Sca-1，從而就會降低基于Sca-1表達(dá)的造血分析的可靠性。

文章通訊作者Toshiaki Ohteki表示，準(zhǔn)確分析造血作用對于理解多種疾病的病理學(xué)進(jìn)展和特征至關(guān)重要，本文研究的目標(biāo)就是識別一種可靠的標(biāo)志物，從而用來研究機(jī)體應(yīng)對壓力狀況的造血反應(yīng)；文章中，研究者將一種細(xì)菌毒素注射到小鼠體內(nèi)來誘導(dǎo)系統(tǒng)性的細(xì)菌感染，同時檢測到Sca-1陽性的造血祖細(xì)胞水平的升高，這就表明，Sca-1陰性的細(xì)胞會開始表達(dá)該蛋白從而來應(yīng)對感染，為了識別出Sca-1的優(yōu)秀標(biāo)志物，研究人員對180種細(xì)胞表面蛋白進(jìn)行了篩選，最終發(fā)現(xiàn)CD86蛋白能作為一種新型的候選標(biāo)志物，相比Sca-1而言，在系統(tǒng)性細(xì)菌感染的背景下，CD86的表達(dá)并不會明顯增加，這就證實(shí)了在壓力狀況下有效區(qū)分早期和晚期造血干細(xì)胞的潛力。

那么CD86真能幫助理解生物性壓力影響機(jī)體造血反應(yīng)的機(jī)制嗎？研究人員重點(diǎn)對注射了細(xì)菌毒素的小鼠機(jī)體紅細(xì)胞生成過程進(jìn)行研究，當(dāng)注射毒素后18-24小時內(nèi)，基于CD86的分析就能幫助研究者識別出骨髓中紅細(xì)胞生成的早期激活階段，而基于Sca-1的分子則無法識別；深入研究后研究者發(fā)現(xiàn)，骨髓中紅細(xì)胞的數(shù)量會在18個小時時達(dá)到高峰，隨后在72小時時下降到基準(zhǔn)水平，相反，血液中紅細(xì)胞的數(shù)量則會在24小時后開始增加，有意思的是，新產(chǎn)生的細(xì)胞具有成熟紅細(xì)胞的形態(tài)特征，即較小的細(xì)胞尺寸、沒有細(xì)胞核，這就表明，這些細(xì)胞或許并不是紅細(xì)胞的前體細(xì)胞。

最后研究者Ohteki表示，本文研究結(jié)果揭示了CD86如何糾正Sca-1在造血過程中的不足，后期我們或能利用CD86來作為一種可替換的Sca-1生物標(biāo)志物，從而來評估壓力狀況下真實(shí)的造血反應(yīng)。