逆转造血干细胞老化的蛋白质
与衰老伴随出现的，是造血干细胞 (hematopoietic stem cell,HSC) 功能的退化，造成免疫受损和某些血癌风险增加。造血干细胞位于骨髓的造血微环境即龛中, 它们与龛内特定的细胞相互作用以调节其自我更新和定向分化。 3 月 2 日，研究人员在《EMBO》杂志上报道了造血干细胞龛的老化也会导致这些问题。
与衰老伴随出现的，是造血干细胞 (hematopoietic stem cell,HSC) 功能的退化，造成免疫受损和某些血癌风险增加。造血干细胞位于骨髓的造血微环境即龛中, 它们与龛内特定的细胞相互作用以调节其自我更新和定向分化。 3 月 2 日，研究人员在《EMBO》杂志上报道了造血干细胞龛的老化也会导致这些问题。
在该研究中，来自德国乌尔姆大学和美国辛辛那提儿童医院医学中心的科学家成功使干细胞龛恢复年轻。 这可能意味着 HSC 形成更健康的血细胞，增强老年人的免疫力以及对某些癌症更好的防御机制。
骨髓基质细胞中的成骨细胞除了成骨的作用外，其还是造血干细胞龛的重要组成部分。成骨细胞产生骨桥蛋白，其对于维护一个活跃的骨髓造血微环境是十分重要的。
研究的通讯作者 Hartmut Geiger 博士说：“我们的研究表明，HSCs 龛在衰老时失去骨桥蛋白，但是，如果将缺失的骨桥蛋白送回造血细胞，它们会突然恢复活力并更年轻。通过治疗性靶向造血干细胞龛，老年人将会具有更好的免疫系统和更低的血癌风险。”
虽然这些研究在小鼠中进行，还未扩展到人类患者的临床治疗。 但这些数据最终将引导有益于人类健康的治疗。
研究人员进行了大量的实验来测试细胞在骨髓微环境及其周围的活力和形成。其中一个测试观察骨内膜基质细胞的形成，其在骨的内表面上形成结缔组织的薄层。 另一个实验监测在老化过程中骨桥蛋白与骨髓中不同细胞相关的蛋白质的水平。
研究作者说，他们观察到老年小鼠内皮中成骨细胞和其他基质细胞的产生减少。 他们还发现老年动物骨髓中的骨桥蛋白水平降低，他们注意到其与造血干细胞的活力和功能降低有关。
科学家通过将来自较老小鼠(19-21 个月)的骨髓细胞移植到年轻小鼠(8 至 10 周)中来跟踪早期实验。 在另外两个实验中，作者还将来自老年小鼠的 HSC 移植到年轻小鼠中，并且他们用重组形式的骨桥蛋白处理老年 HSC。
移植到年轻的动物中导致细胞以更年轻更重要的方式发挥作用。其中，少数 HSC 具有形成不同类型血细胞的更大潜力，包括 B 和 T 细胞的更大群体。
研究还发现，用重组骨桥蛋白治疗的老年 HSC 恢复了他们年轻的特征和形成不同血细胞类型的能力。 还观察到 Cdc42 信号传导的减少，Cdc42 在以往的研究中已被证明是导致 HSC 老化的蛋白质。
骨桥蛋白水平不仅在骨髓龛中低，而且在老化的血液中低。 作为当前研究的后续研究，研究人员正在研究在小鼠中使用骨桥蛋白替代疗法来抵抗老年龛对动物的影响。
参考资料：
1. Scientists wage fight against aging bone marrow stem cell niche
2. Osteopontin attenuates aging‐associated phenotypes of hematopoietic stem cells
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