揭示脂肪細胞對造血干細胞放化療后再生的正調(diào)控作用

雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所周波研究組和美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心Sean J. Morrison研究組的研究成果“Bone marrow adipocytes promote the regeneration of stem cells and haematopoiesis by secreting SCF”(骨髓脂肪細胞通過分泌干細胞因子促進造血干細胞再生)。研究工作揭示了骨髓脂肪細胞對造血干細胞放化療后再生的正調(diào)控作用,，顛覆了過去脂肪細胞作為造血抑制物的經(jīng)典認識。周波研究員為論文*作者和共同通訊作者,，Sean J. Morrison教授為論文另一共同通訊作者,。研究同時被評為下期《Nature Cell Biology》雜志封面文章。

成年人腿骨中50%以上的空間被脂肪占據(jù),，這一比例在衰老或疾病發(fā)生后會進一步增加,。骨髓脂肪細胞數(shù)量與生理或病理性骨髓抑制具有高度的相關(guān)性。因此,，一直以來,，脂肪細胞抑制骨髓造血被作為教科書般的常識。周波等人的工作發(fā)現(xiàn),，骨髓脂肪細胞能夠通過分泌造血干細胞必須生長因子SCF促進放化療后造血干細胞的再生,。利用條件性敲除技術(shù)將Scf從骨髓脂肪細胞中敲除,，會導(dǎo)致放化療后造血干細胞再生的缺陷，進而降低小鼠的血氧水平和生存率,。

周波等人的前期工作顯示,，在生理條件下,，內(nèi)皮細胞和血管外周的間充質(zhì)干細胞是造血干細胞巢(niche)的核心組分，它們通過結(jié)構(gòu)性或功能性的機制促進造血干細胞的自我更新(Cell Stem Cell 2015,； Nature 2015,； eLife 2015； Cell Stem Cell 2016),。在zui近的這項工作中，他們發(fā)現(xiàn)放療或化療之后生理性的造血干細胞巢(內(nèi)皮細胞和間充質(zhì)干細胞)會受到暫時性的破壞,。為了維持骨髓內(nèi)的SCF的水平,，間充質(zhì)干細胞緊急啟動成脂分化。新生成的脂肪細胞成為臨時的造血干細胞巢,，通過分泌SCF等干細胞因子維持機體基本的造血功能,。待到骨髓重建之后，“脂肪巢”又被生理性的干細胞巢逐步取代,。因此,，這項工作揭示了應(yīng)激條件下造血干細胞巢的動態(tài)變化。

在生理條件下,，造血干細胞生存于血管外周的干細胞巢,，由內(nèi)皮細胞和間充質(zhì)干細胞構(gòu)成(Cell Stem Cell 2014； eLife 2015,； Cell Stem Cell2016),；在失血或懷孕之后，機體供血短缺,，造血干細胞遷移到脾臟紅質(zhì),，進行髓外造血(Nature 2015),；在放化療后，生理性干細胞巢被破壞，骨髓內(nèi)的間充質(zhì)干細胞分化出大量脂肪細胞,，臨時性支持造血干細胞的維持和再生(本項工作)。