在胚胎形成過(guò)程中，干細(xì)胞的數(shù)量確保體內(nèi)細(xì)胞譜系的平衡智能設備，這對(duì)于機(jī)體的正常發(fā)育非常關(guān)鍵。這些干細(xì)胞既然對(duì)于正常組織功能這么重要，那么一定需要一些質(zhì)量保證機(jī)制確保干細(xì)胞的質(zhì)量廣度和深度。但目前位置深入交流，造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞的質(zhì)量控制體系還尚不可知。

近日加強宣傳，美國(guó)哈佛大學(xué)Leonard I. Zon研究組在Science發(fā)文題為：Quality assurance of hematopoietic stem cells by macrophages determines stem cell clonality臺上與臺下，發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞通過(guò)與巨噬細(xì)胞相互作用，確保造血干細(xì)胞質(zhì)量從而調(diào)節(jié)成年時(shí)期造血干細(xì)胞克隆的數(shù)量技術發展。

為了研究干細(xì)胞質(zhì)量控制的具體機(jī)制集聚效應，作者們將目光集中在了斑馬魚胚胎的血液發(fā)育。斑馬魚造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（Hematopoietic stem and progenitor cells重要手段，HSPCs）從背主動(dòng)脈腹壁出現(xiàn)進(jìn)入血液循環(huán)互動講，并停留在尾側(cè)造血組織的血管叢（Caudal hematopoietic tissue，CHT）像一棵樹。造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞在CHT中迅速擴(kuò)張過程中，然后遷移到腎骨髓中。在成體造血細(xì)胞龕中能運用，造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞與多種類型的細(xì)胞存在相互作用達到，其中包括血管內(nèi)皮細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞不可缺少。背主動(dòng)脈腹壁產(chǎn)生的20-30個(gè)造血干細(xì)胞克隆最終形成成體血液系統(tǒng)【3】蓬勃發展。但是來(lái)自背主動(dòng)脈腹壁的新生造血干細(xì)胞在建立起成體造血系統(tǒng)之前是否經(jīng)過(guò)質(zhì)量保證還不得而知技術特點。

通過(guò)活體高分辨率成像，作者們發(fā)現(xiàn)其中有30%造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞會(huì)與巨噬細(xì)胞存在相互作用（圖1）發展邏輯。作者們發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與紅細(xì)胞凝聚力量、內(nèi)皮細(xì)胞這種相互接觸的比例相當(dāng)?shù)停謩e是0.6-3.9%以及0.5-6.7%記得牢。另外註入了新的力量，作者們發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞的接觸時(shí)間長(zhǎng)達(dá)45分鐘。因此更多可能性，這種相互作用是巨噬細(xì)胞與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞*的去創新。

圖1 綠色標(biāo)記的造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞與品紅標(biāo)記的巨噬細(xì)胞之間相互作用

通過(guò)接觸形態(tài)的不同，作者們將造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞的相互作用分為三種類型：其一緊迫性，細(xì)胞之間長(zhǎng)時(shí)間接觸結構；其二，接觸過(guò)程中造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞保持完整高效，但是有一小部分細(xì)胞物質(zhì)被巨噬細(xì)胞吸收溝通協調；其三，造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞被巨噬細(xì)胞*吞噬并破壞體系。通過(guò)FUCCI標(biāo)記不同細(xì)胞周期保障性，作者們發(fā)現(xiàn)處于分裂期超過(guò)65%的造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞會(huì)于巨噬細(xì)胞存在接觸。這些結(jié)果說(shuō)明責任製，造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞大規(guī)模擴(kuò)增之前十分落實，與巨噬細(xì)胞的接觸可能在幫助其進(jìn)行質(zhì)量控制。

為了更好地理解巨噬細(xì)胞與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞相互作用的具體機(jī)制規則製定，作者們對(duì)細(xì)胞龕巨噬細(xì)胞進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組分析製造業。通過(guò)單細(xì)胞RNA-seq，作者們發(fā)現(xiàn)這些與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞相互接觸的巨噬細(xì)胞中吞噬關規定、溶酶體降解以及膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)等相關(guān)的基因高度富集發展基礎。進(jìn)一步地，作者們通過(guò)少量細(xì)胞蛋白質(zhì)分析的方法對(duì)接觸的巨噬細(xì)胞蛋白質(zhì)進(jìn)行了分析建強保護。作者們?cè)谠煅杉?xì)胞和祖細(xì)胞與巨噬細(xì)胞接觸過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有203個(gè)多肽高度富集同期，其中包括三個(gè)鈣網(wǎng)蛋白（圖2）。先前的研究曾經(jīng)表明使命責任，鈣網(wǎng)蛋白會(huì)向巨噬細(xì)胞發(fā)出“吃我"的信號(hào)【4】科普活動。通過(guò)抗體免疫染色，作者們發(fā)現(xiàn)鈣網(wǎng)蛋白會(huì)在造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞表面形成點(diǎn)狀信號(hào)調整推進，并且會(huì)促進(jìn)與巨噬細(xì)胞的相互作用（圖2）狀況。

那么鈣網(wǎng)蛋白是如何參與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞之間的相互作用的呢？為此，作者們使用morpholino敲低鈣網(wǎng)蛋白全過程，發(fā)現(xiàn)敲低的鈣網(wǎng)蛋白會(huì)顯著降低造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞與巨噬細(xì)胞相互作用的比例集成應用。進(jìn)一步地，通過(guò)分析鈣網(wǎng)蛋白在造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞發(fā)育中的作用不負眾望，作者們發(fā)現(xiàn)在CHT早期發(fā)育的增殖擴(kuò)增過(guò)程中高效流通，鈣網(wǎng)蛋白依賴的巨噬細(xì)胞與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞相互作用對(duì)于造血系統(tǒng)中干細(xì)胞的擴(kuò)增和維持非常重要，并且此過(guò)程與ERK/MAPK信號(hào)通路相關(guān)精準調控。

總的來(lái)說(shuō)功能，作者們的工作發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞之間的相互作用是造血系統(tǒng)的重要質(zhì)量控制過(guò)程，這一質(zhì)量控制過(guò)程依賴于造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞表面的鈣網(wǎng)蛋白信號(hào)解決，對(duì)于成體時(shí)期血液中造血干細(xì)胞數(shù)量的維持和擴(kuò)增非常關(guān)鍵預期。

參考文獻(xiàn)：

1. K. Kissa, P. Herbomel, Nature464, 112–115 (2010)

2. J. Y. Bertrand et al., Nature464, 108–111 (2010)

3. J. Henninger et al., Nat. Cell Biol.19, 17–27 (2017)

4. M. Feng et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.112, 2145–2150 (2015).

在該Scienc研究論文，作者使用了LIPOSOMA的ClodronateLiposomes清除巨噬細(xì)胞幅度。清除巨噬細(xì)胞結構，是研究巨噬細(xì)胞功能的一種常見(jiàn)手段。相關(guān)研究頻頻見(jiàn)于CNS期刊貢獻。靶點(diǎn)科技專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)規模最大，常備巨噬細(xì)胞清除劑ClodronateLiposomes氯磷酸二鈉脂質(zhì)體。貨號(hào)：CP-005-005統籌，規(guī)格是5ml+5ml最深厚的底氣。訂購(gòu)前免費(fèi)咨詢我們技術(shù)支持。