Nature:科学家开发出一种能促进造血干细胞更加健康的新型策略!


Nature:科学家开发出一种能促进造血干细胞更加健康的新型策略!


Nature:科学家开发出一种能促进造血干细胞更加健康的新型策略!

位于骨髓中的造血干细胞(HSCs)能够产生机体所有的血细胞,包括能保护机体抵御细菌和病毒感染的关键免疫细胞等,随着机体衰老,HSCs就会变得不再有效且并不会制造出健康的新型血细胞。日前一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中,来自阿尔伯特爱因斯坦医学院等机构的科学家们通过研究发现,HSCs效率的降低或许部分是通过分子伴侣介导的细胞自噬过程(CMA,chaperone-mediated autophagy)的退化所引起的,这是一种“管家过程”,其能帮助清除机体受损的蛋白质和其它干预细胞功能的废弃物。

医学博士Ana Maria Cuervo说道,机体骨髓中HSCs的衰老是不可避免的,但好消息是该过程或许是可以逆转的;这项研究中我们对小鼠进行研究发现,我们所开发的一种特殊药物或能激活CMA过程并潜在恢复老年人群机体中HSCs的活力。


Nature:科学家开发出一种能促进造血干细胞更加健康的新型策略!

图片来源:CC0 Public Domain

帮助血液形成干细胞保持活性

此前研究中,研究人员发现,CMA功能的下降或会帮助废弃物在细胞中积累,从而促进一般人群患上帕金森疾病、阿尔兹海默病以及衰老,而加快CMA过程则会帮助有效预防上述疾病的进程;这项研究中,研究人员调查了是否CMA年龄相关的功能下降在HSC活性的下降中扮演着关键角色,研究者表示,小鼠HSCs中的CMA过程的确会随着其机体衰老发生功能下降,HSCs依赖于CMA过程来保护其活性,同时还能维持细胞中蛋白质的健康平衡,并能从正常的休眠状态转换至活性的血液细胞形成阶段。

研究者发现,阻断年轻小鼠机体HSCs中的CMA或能复制出在老年小鼠HSCs中所观察到的特点,相反,通过遗传工程化修饰抑制CMA随着衰老而功能下降的年轻小鼠或能让骨髓重新注入健康的血液细胞,即使到了老年也是如此;有意思的是,当研究人员药理性地激活老年小鼠机体中的CMA过程时,他们就能够恢复HSC的活性。

展望未来:帮助人类改善健康的可能性

研究者Britta Will说道,尽管这些研究是在小鼠机体中进行的,但相关研究结果对于人类健康也有着非常重要的意义;来自老年人群机体的HSCs也有着CMA被阻断的小鼠机体中所观察到的缺陷情况,当研究人员利用CMA激活药物来处理来自70岁以上人群机体的HSCs时,他们发现,这些HSCs就能够恢复制造健康血液细胞的能力。

研究者表示,诸如急性髓性白血病和骨髓增生异常综合征等血液癌症会显著影响老年人群的健康,同时还会产生在HSCs中积累的突变,恢复HSCs中CMA的功能或能帮助预防血液癌症发生;这种疗法或会使得接受化疗或放疗的癌症患者获益,这两种疗法会破坏大量的血液细胞并削弱机体的免疫反应。

原始出处:

Dong, S., Wang, Q., Kao, YR. et al. Chaperone-mediated autophagy sustains haematopoietic stem-cell function. Nature (2021). doi:10.1038/s41586-020-03129-z

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