造血干细胞标记物:造血个体发生的关键因素
大阪大学的一组研究人员发现,内皮细胞选择性粘附分子(ESAM)是造血干细胞(HSCs)和血管内皮细胞(ECs)的表面标记物,在小鼠造血的个体发生中起着重要作用,特别是在成体红细胞的发育过程中。他们的研究结果发表在干细胞的报道。
造血是哺乳动物生长和生命维持所必需的过程,造血干细胞在生物体的整个生命中产生其他血细胞。血管母细胞是一种多功能的前体细胞,可分化为造血和血管内皮细胞。的微环境骨髓提供信号,调节和支持必要的血细胞的生产,以维持造血干细胞的稳态。
各种已知的星状细胞表面标记物的功能,特别是造血的作用细胞在个体发生和增殖方面的研究还不太清楚。2016年,该小组将ESAM作为HSC表面标记物,表明ESAM可以标记HSC表面造血干细胞对人类和小鼠都有影响。同年,该小组也证实了esam缺陷小鼠经抗肿瘤药物治疗后在造血功能恢复前死亡。(通常,红色和白细胞给予抗肿瘤药物后暂时下降,后恢复。)他们知道ESAM有一个重要的功能,但不能确定ESAM在胎儿生命中的作用。
本研究发现,esam缺失胎肝的成体血红蛋白合成能力低于野生型小鼠,esam缺失胎肝的成体血红蛋白相关基因表达明显降低。从这些发现中,他们阐明了ESAM在决定性的红细胞生成过程中发挥了重要作用,特别是在成人红细胞生成过程中。
在与小鼠间质细胞系共培养的造血干细胞中,ESAM-null造血干细胞表现出向成体分化的功能中断血细胞。在条件ESAM基因敲除小鼠的胎儿中,ESAM基因特异性缺失造血干细胞或ECs,造血支持能力也在来自ESAM基因缺失的ECs中受损老鼠。这些结果表明,ESAM在ECs和造血干细胞上表达有助于成体造血。也就是说,在造血干细胞上表达的ESAM和在ECs上表达的ESAM都在决定性的造血过程中发挥重要作用。(图)
第一作者上田友明说:“造血干细胞的特性和造血机制还没有被很好地理解,因为很难研究造血,特别是在人类胎儿时期。我们将继续我们的研究,以便我们的成果将阐明造血机制,并导致查明先天性造血系统疾病的原因,特别是遗传性贫血的原因,并开发治疗方法。”
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