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科研戰(zhàn)神·王鐵蟲 (小有名氣)
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細(xì)胞被細(xì)菌污染怎么辦 ？長期感染和炎癥如何損害衰老的免疫系統(tǒng)！
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細(xì)胞被細(xì)菌污染怎么辦 ？長期感染和炎癥如何損害衰老的免疫系統(tǒng)！ 人類天生就有成千上萬的造血干細(xì)胞(HSC)，這些造血干細(xì)胞共同確保血液和免疫細(xì)胞的終極生成，從而保護(hù)我們免受感染。HSC可以復(fù)制以產(chǎn)生更多的干細(xì)胞后代，也可以分化以產(chǎn)生獨特的免疫細(xì)胞譜系，這是一個極為關(guān)鍵的決定，可確保人體在擁有足夠的免疫細(xì)胞與侵略者抗衡的同時，又保留足夠的HSC來維持未來的血液生成，實現(xiàn)良好的平衡。隨著年齡的增長，HSC積累的突變會導(dǎo)致遺傳上不同的亞群的出現(xiàn)。眾所周知的這種稱為克隆性造血(CH)的普遍現(xiàn)象始于五十多歲，并且經(jīng)常與DNMT3A基因的功能突變喪失有關(guān)。CH與罹患癌癥的風(fēng)險顯著相關(guān)。 貝勒醫(yī)學(xué)院和得克薩斯兒童醫(yī)院副教授凱瑟琳·金博士領(lǐng)導(dǎo)的一項研究首次表明，長期感染和慢性炎癥驅(qū)動Dnmt3a功能喪失介導(dǎo)的CH。此外，該研究提供了對慢性炎癥導(dǎo)致CH的機制的關(guān)鍵見解，并證明了DNMT3a在調(diào)節(jié)正常HSC對感染的反應(yīng)中的關(guān)鍵作用。該研究發(fā)表在《細(xì)胞干細(xì)胞》雜志上。 “以前，我們表明慢性感染會嚴(yán)重?fù)p害野生型HSC保持靜止的干細(xì)胞狀態(tài)的能力。長時間(持續(xù)數(shù)月)暴露于系統(tǒng)性細(xì)菌感染會促進(jìn)HSC的廣泛分化。盡管這會產(chǎn)生足夠的免疫細(xì)胞為了對抗這種感染，它還使骨髓HSC的數(shù)量減少了90%�！薄跋啾戎�，缺乏Dnmt3a基因的小鼠中的HSC分化不大。事實上，它們經(jīng)歷了自我更新以產(chǎn)生更多的HSC。我們進(jìn)行了這項研究，以檢驗我們的預(yù)測，即Dnmt3a HSC的分化缺陷和重復(fù)性增加使它們能夠被超越在應(yīng)對慢性感染或面臨長期炎性疾病時，應(yīng)勝過正常的HSC�！� 為了檢驗他們的假設(shè)，研究人員使用實驗和數(shù)學(xué)建模實驗相結(jié)合的方法來測試Dnmt3a突變小鼠的HSC對長期感染和慢性炎癥的反應(yīng)。為了進(jìn)行實驗驗證，他們生成了鑲嵌小鼠，這些鑲嵌小鼠是通過將Dnmt3a突變小鼠和正常小鼠的全骨髓混合物移植到受輻照的小鼠中而產(chǎn)生的，這使他們能夠追蹤HSC的每個亞群如何隨著時間的推移，彼此收縮或相對生長當(dāng)被分枝桿菌感染數(shù)月后。 他們使用這種模擬人類慢性感染的模型，發(fā)現(xiàn)長期感染導(dǎo)致Dnmt3a功能性HSC的特異性喪失，并伴隨其分化為免疫細(xì)胞的能力下降，這與正常HSC表現(xiàn)出的行為相反慢性感染。此外，與正常HSC相比，Dnmt3a HSC在慢性感染時對疲勞表現(xiàn)更強，對應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡(“細(xì)胞死亡”)更不敏感�？傮w而言，這表明在存在慢性感染的情況下，少數(shù)Dnmt3a HSC可能最終超過大部分正常HSC。 許多病毒或細(xì)菌感染以及慢性炎性應(yīng)激條件，包括結(jié)核病，肝炎，皰疹感染和炎性腸病，都會觸發(fā)免疫系統(tǒng)釋放干擾素γ(IFNγ)，進(jìn)而引發(fā)一系列保護(hù)性免疫反應(yīng)。該研究小組發(fā)現(xiàn)，與野生型HSC相比，功能性HSC的Dnmt3a缺失表現(xiàn)出完全相反的一組細(xì)胞應(yīng)答以及對IFNγ應(yīng)答的基因表達(dá)模式的整體變化，這傾向于保留甚至增加干細(xì)胞的數(shù)量。采取有效措施應(yīng)對即將來臨的入侵者或壓力的費用。 “我們對這項研究的發(fā)現(xiàn)感到興奮，這開啟了未來研究的幾個領(lǐng)域。我們首次展示了長期感染或諸如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，潰瘍性結(jié)腸炎或克羅恩病等自身免疫性疾病引起的慢性炎癥如何損害人體的機能。隨著年齡的增長，免疫反應(yīng)。此外，它闡明了DNMT3a在調(diào)節(jié)慢性感染或壓力期間的免疫反應(yīng)中的至關(guān)重要的作用，并解釋了衰老和炎癥與血液癌之間的關(guān)系，”金博士總結(jié)說。 |
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