生物帮Stowers医学研究所的新研究已经确定了一个重要生物系统的备份 - 造血系统，其成体干细胞不断补充身体的血液供应。
这一发现提供了证据表明造血干细胞(HSCs)由不同功能的细胞群组成，包括“引发的”细胞，它们随时可以被激活以产生红细胞，白细胞和血小板，并且“保留“细胞，当一线干细胞受损时发挥作用。
“在严重的压力下 - 放射或化疗会伤害血细胞，包括引发的造血干细胞 - 这就是备用细胞开始时的情况，”Stowers研究所研究员，该研究的高级作者Linheng Li博士说。 。
储备HSC可以成为了解严重损伤后血细胞如何重新消耗产生血细胞的骨髓的关键。该概念可以为理解治疗抗性白血病细胞提供见解。该研究于2019年1月15日在Cell Reports上发表。
每秒钟，200万个新的血细胞被生活在大多数骨骼核心的惊人的再生HSC搅拌出来。在任何给定时间，这些细胞中只有一小部分主动穿过细胞周期; 其余的处于不活动状态或静止状态，曾被认为可以保护他们免受伤害。然而，一些研究表明，大多数这些静止的HSC对化学疗法造成的DNA损伤很敏感。
十多年前，李建议说，一些特殊的HSC抗体可能仍然存在于骨髓中，隐藏在一些尚未开发的生态位中。在这项研究中，孟昭博士 (现为中国广州中山大学教员)，方涛，博士，李振瑞，博士。(现为St. Jude儿童研究医院的研究员)，Aparna Venkatraman博士和医学博士Xi C. He使用小鼠模型进行了一系列实验，以证明这些细胞存在。
一项关键实验利用细胞表面标记来分离储备和引发的HSC。研究人员将储备的HSC或引发的HSC移植到受体动物体内。在植入后，他们用化疗剂5-氟尿嘧啶(5-FU)治疗受体小鼠。虽然其衍生血细胞反映的引发的HSC在治疗后开始下降，但储备HSC的衍生物没有受到损害。“实际上，我们发现造血干细胞具有功能上不同的亚群 - 一种在正常条件下起作用，另一种在压力时起作用，”Li说。
接下来，研究人员检查了移植小鼠的骨髓和骨髓，用荧光标签标记了保留细胞，并用显微镜研究它们以确定它们在骨髓中的位置。来自Stowers显微镜中心的Sarah Smith博士发现荧光标记的细胞潜伏在骨内表面的一个特殊的生态位中，与称为N-cadherin +骨衬细胞的细胞群相邻，李小组在2003年报告称，这是第一个支持HSC的利基市场。在目前的研究中，Tao及其同事发现这些N-钙粘蛋白+骨衬细胞是间充质或骨骼干细胞，有可能产生骨骼，软骨和脂肪。因此，
这些N-钙粘蛋白+骨衬细胞似乎通过喂养它们的存活因子(如适当命名的干细胞因子等)来保护保留细胞免受损伤。当研究人员耗尽这些支持细胞时，储备细胞不再能够在化疗治疗中存活下来。
“有趣的是，我们发现骨骼内的N-cadherin +细胞也对化疗有抵抗力，而中央骨髓中的基质细胞对化学疗法很敏感，这使得N-钙粘蛋白+细胞更好地支持储备干细胞，”Tao说。和赵一起是这项研究的共同第一作者。
其他共同作者包括Jay Unruh，博士，陈世元，Christina Ward，Pengxu Qian，博士，John M. Perry，博士，Heather Marshall，博士，以及Jinxi Wang，MD，Ph .D。
这项工作得到了Stowers医学研究所LL的资助，以及美国国立卫生研究院国家癌症研究所授予堪萨斯大学癌症中心的资助，奖学金编号为P30CA168524。其他支持包括中国国家重点研究发展计划(2017YFA0103403,2018YFA0107203)至MZ; 生物技术系，科技部，印度政府海外关联AV; 美国国立卫生研究院颁发的奖项编号为R01AR059088和R01DE018713至JW。内容仅由作者负责，并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。
放置调查结果摘要
血液形成的成体干细胞位于骨髓深处，负责再生身体的血液供应，包括红细胞，白细胞和血小板。在2019年1月15日在线发表的一项研究报告中，Stowers医学研究所的医学研究所的科学家Linheng Li博士和合作者研究了这些细胞如何尽管对DNA损伤很敏感，在化疗或受伤后血细胞重新增加已经耗尽了它们的数量。
研究人员报告称，一组称为“储备”造血干细胞(HSCs)的造血或造血成体干细胞对化疗具有抗药性。这些储备HSC位于小鼠骨髓中由表达分子N-钙粘蛋白的内骨表面上的细胞组成的专门小生境中。这一发现推动了对HSC生物学的理解，并可能开辟治疗血液疾病如白血病和自身免疫性疾病的新途径。
