揭示淋巴系统在骨愈合中的作用
以前人们认为骨骼缺乏淋巴管,但牛津大学MRC Weatherall分子医学研究所的MRC人类免疫单元的新研究不仅在骨组织中定位淋巴管,而且证明了它们在骨骼和血细胞再生中的作用,并揭示了与衰老相关的变化。
的淋巴系统是一个遍布全身的血管网络,在排出组织中多余的液体、清除废物和支持免疫反应方面发挥重要作用。
淋巴血管的精细网络遍布全身,但以前认为大脑、眼睛和骨骼等少数部位缺乏淋巴组织。尤其是骨骼的硬组织,传统上使得研究血液和淋巴的分布和作用更加困难。
新研究发表于细胞使用光片成像来克服这些障碍,在高分辨率3D中识别和可视化骨骼的淋巴管。研究人员在骨内发现了一个活跃的淋巴管网络,并进一步确定了淋巴管、血液干细胞和骨干细胞之间发生的一些关键信号。
林肯·比斯瓦斯博士是MRC人类免疫单元的博士后研究助理,也是这项研究的共同第一作者,他说:“有趣的是,受伤后,骨骼中的淋巴管与血液干细胞和特化的血管周围细胞表现出动态的相互作用,以加速骨骼愈合。淋巴管和骨干细胞之间的这种相互作用可以促进骨愈合,例如骨折修复。”
研究人员发现,在损伤期间,骨骼中的淋巴管通过一种叫做IL6的信号分子增加,并通过分泌一种叫做CXCL12的不同信号来触发骨祖细胞的扩张。该研究的第一作者之一、四川大学的陈俊宇博士说:“衰老与骨骼修复能力下降有关,我们的研究结果表明,衰老的骨骼中淋巴信号受损。值得注意的是,年轻的淋巴内皮细胞可以恢复衰老骨骼的愈合,从而为促进老年人骨骼愈合提供了一个未来的方向。”
领导这项研究的MRC人类免疫单元组织和肿瘤微环境组组长Anjali Kusumbe博士说:“我非常兴奋,因为这些发现不仅证明了淋巴管确实存在于骨骼中,而且还揭示了它们与骨骼之间的关键相互作用血液干细胞以及损伤后血管周围骨干细胞促进愈合,从而提出淋巴作为刺激骨和血液再生的治疗途径。此外,这些发现是非常基础的,为理解骨淋巴对免疫系统的影响及其在骨骼和血液疾病中的作用打开了大门。”
淋巴管不仅存在于骨中,而且在骨和血细胞再生中发挥作用。在探索衰老对骨骼淋巴管的作用时,他们发现衰老的骨骼对损伤的反应是淋巴管扩张减少。研究人员的目标是扩大这项研究,以探索的作用淋巴管骨骼疾病,比如类风湿性关节炎,并探索治疗骨骼和血液疾病的新治疗方法的潜力。
该实验室使用了创新的成像技术,首次确定了骨骼中淋巴管的存在。Kusumbe随后定义了这些骨淋巴在血液和免疫细胞产生以及在衰老过程中受损的骨再生中的作用。这些破坏性的发现对年龄相关的骨骼和骨骼疾病有重要的影响免疫系统牛津大学MRC人类免疫单元主任艾莉森·西蒙斯教授说。“因此,从发现到翻译,这项工作将成为未来专注于这种新解剖的各种努力的基础。”
更多信息:Lincoln Biswas等人,损伤后骨支持再生中的淋巴管,细胞(2023)。DOI: 10.1016 / j.cell.2022.12.031