做還是不做白細胞是問題

科學家發(fā)現(xiàn)了一種生物學上的“轉化”，它可以影響未成熟的血細胞是否會發(fā)展成紅細胞或白細胞亞型，稱為骨髓細胞，以應對體內的感染或炎癥。

他們的研究成果發(fā)表在9月24日的《自然免疫學》上。

環(huán)境刺激導致未成熟血細胞分化為紅細胞或白細胞的機制仍然難以捉摸。更清晰的認識可以為骨髓和血液疾病的治療提供治療靶點，如感染引起的貧血、炎癥和血液學癌癥。

根據(jù)環(huán)境因素，未成熟的血細胞可以分化為紅細胞或不同類型的白細胞。比如感染可能會引起白細胞的形成，白細胞的主要功能是對抗疾病；但這將導致紅細胞形成減少，這可能導致感染/炎癥的貧血。

此外，通過產生更多的白細胞，身體可以消除引起感染的病原體，而抑制紅細胞的產生限制了病原體生長所需的鐵的可用性，從而阻止了它們的繁殖。減少紅細胞的數(shù)量也可以防止它們成為瘧疾等病原體的目標。

然而，由于紅細胞負責將氧氣輸送到身體各處，任何形式的貧血都會減少輸送到身體其他部位的氧氣量，導致包括呼吸急促、疲勞、頭暈和虛弱在內的癥狀。這些癥狀也與骨髓增生異常綜合征有關，骨髓增生異常綜合征是一種由骨髓功能障礙引起的疾病——所有血細胞形成的工廠——導致健康血細胞不足。

利用一種被稱為雙基因敲除(DKO)的遺傳技術，克隆了兩個基因，使其失去功能?？茖W家在小鼠中靶向Bach1和Bach2轉錄因子蛋白。轉錄因子是一種蛋白質，通過根據(jù)特定的刺激打開或關閉基因來控制細胞中的基因表達。他們發(fā)現(xiàn)DKO小鼠的紅細胞生成無效，這導致他們得出結論，感染刺激的巴赫因子表達減少，這可能導致感染/炎癥性貧血的發(fā)展。

據(jù)仙臺東北大學生物化學系和血液與風濕免疫學系的主要作者加藤弘樹介紹，轉錄因子Bach1和Bach2是在正常(健康)狀態(tài)下通過抑制白細胞的形成來支持紅細胞的形成而形成的。在DKO小鼠中抑制Bach1和Bach2誘導了白細胞的形成，代價是產生紅細胞和另一種稱為淋巴細胞的白細胞。

“我們的觀察結果表明，巴赫因子的抑制導致感染/炎性貧血的發(fā)展，出現(xiàn)骨髓增生異常綜合征的癥狀，”Kato說，并補充說，“巴赫因子可能成為難治性貧血的新治療靶點”，骨髓中的正常血細胞也因這些疾病而被破壞。

加藤說，這項研究和以前的研究結果表明，巴赫因子在血液形成中起著多重作用，例如支持未成熟的血細胞形成紅細胞和淋巴細胞，以及在成熟細胞水平上促進免疫細胞的發(fā)育和反應。

加藤解釋說：“這些事實表明，巴赫因子可以作為‘開關’來控制血細胞形成的穩(wěn)態(tài)和應急狀態(tài)?！拔覀兿Ｍㄟ^研究巴赫因子的作用，揭示系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)和應急狀態(tài)之間切換的基本機制?！?

合著者、東北大學生物化學系和表觀基因組學與疾病研究中心的科學家Kazuhiko Igarashi說，血細胞形成的原理：不管是不是白骨髓細胞，都是受網絡調控的。轉錄因子——通過與特定的脫氧核糖核酸序列結合，控制遺傳信息從脫氧核糖核酸轉錄到信使核糖核酸的速度的蛋白質。

“細胞似乎通過染色質的非遺傳修飾來穩(wěn)定其基因表達，從而穩(wěn)定其身份，”Igarashi說。了解轉錄因子網絡如何在其目標基因上部署非遺傳調節(jié)因子對于了解疾病的根本原因和癥狀非常重要。“最后，我們需要知道這些調節(jié)因子的動態(tài)行為，它們是由信號級聯(lián)和單個細胞水平的內部波動引起的，”Igarashi說。"這些研究將導致對細胞命運決定和疾病病理學的理解."

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