老年医学

NATURE COMMUNICATIONS:神经粘连蛋白1调节骨髓血管再生和造血重建

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2021-12-11
导读

          电离辐射和化疗会耗尽造血干细胞,并破坏造血干细胞所在的血管壁龛。造血干细胞再生需要来自完整的骨髓(BM)血管生态位的信号,但控制BM血管生态位再生的机制却知之甚少。作者报道骨髓血管内皮细胞分泌信号素3A(Semaphorin 3A,SEMA3A),SEMA3A通过其受体Neuropilin 1(Nrp1)和细胞周期蛋白依赖性激酶5(Cyclin Dependent Kinase 5)激活,诱导p53介导的骨髓内皮细胞凋亡。

关键字:  骨髓血管 

        电离辐射和化疗会耗尽造血干细胞,并破坏造血干细胞所在的血管壁龛。造血干细胞再生需要来自完整的骨髓(BM)血管生态位的信号,但控制BM血管生态位再生的机制却知之甚少。作者报道骨髓血管内皮细胞分泌信号素3A(Semaphorin 3A,SEMA3A),SEMA3A通过其受体Neuropilin 1(Nrp1)和细胞周期蛋白依赖性激酶5(Cyclin Dependent Kinase 5)激活,诱导p53介导的骨髓内皮细胞凋亡。

        造血干细胞的维持需要造血干细胞与其骨髓微环境或生态位之间复杂的相互作用,包括来自血管周围基质细胞、血管内皮细胞、交感神经系统、巨噬细胞和巨核细胞的信号。造血干细胞再生是血液系统在化疗、放疗、感染和慢性炎症等相关医学损伤后恢复所必需的过程。造血干细胞再生的机制尚不清楚,但已证明骨髓内皮细胞是骨髓抑制后造血干细胞再生所必需的。

        作者还发现骨髓内皮细胞分泌生长因子,包括多营养素和表皮生长因子,这是全身照射(Tbi)后造血干细胞再生所必需的。化疗和放疗也严重损害骨髓血管系统,骨髓清除术后骨髓血管再生的机制尚不完全清楚。

        作者最近发现骨髓内皮细胞在颅脑损伤后96小时内增加了编码信号素(SEMA)蛋白的基因的表达,包括分泌的III类SEMA蛋白。Semas是一种细胞外信号蛋白,具有共同的富含半胱氨酸的胞外区,最初被描述为轴突引导分子。在发育过程中,sema蛋白指导神经嵴细胞的迁移和分离,控制皮质神经元和小脑神经元的迁移,并在中枢和外周神经系统之间建立边界。在发育过程中,3类SEMA蛋白已被证明调节背主动脉和胚胎心脏的形成,而SEMA4D促进植入的鸡胚中的血管生成。

        指导血管构型和血管生成的内皮尖端细胞也表达SEMA蛋白的NRP和网织蛋白受体。此外,在鸡胚绒毛尿囊膜实验中,3型SIMs还被证明可以抑制血管生成,并通过体外实验调节血管通透性。神经粘连蛋白-1已被证实在骨髓基质细胞系中表达,但信号素信号在调节骨髓血管生成或正常造血中的作用尚不清楚。

        抑制Nrp1促进化疗后骨髓血管和造血再生

        在这里,作者发现骨髓清髓导致骨髓内皮细胞上调SEMA3A的表达,其受体Nrp1和SEMA3A-Nrp1信号促进骨髓内皮细胞凋亡和延迟骨髓血管再生。基因或药物抑制SEMA3A-Nrp1信号可增加骨髓内皮细胞存活,加速去髓小鼠骨髓血管再生,并协同驱动HSC再生和早期造血重建。

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