Как стресс влияет на костный мозг
CD86 служит маркером для идентификации гематопоэтических предшественников при биологических стрессах. Как Sca-1, так и CD86 экспрессируются на гематопоэтических стволовых клетках-предшественниках (HSPCs) в устойчивом состоянии. Однако при биологических стрессах, таких как инфекция и воспаление, миелоидные предшественники приобретают экспрессию Sca-1, что делает невозможной идентификацию HSPC. Поскольку экспрессия CD86 остается неизменной даже при стрессах, анализ на основе CD86 позволяет наблюдать достоверные гематопоэтические реакции. Кредит: Токийский медицинский и стоматологический университет

На кроветворение могут влиять биологические стрессы, такие как инфекция, воспаление и некоторые лекарства. В новом исследовании ученые из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) определили новый маркер клеточной поверхности, который позволяет проводить точный анализ гематопоэтических реакций на биологический стресс.

Кроветворение включает производство всех трех типов клеток крови: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Это динамический процесс, который реагирует на болезненные процессы в костном мозге и за его пределами — место, где производятся клетки крови. Ранее гематопоэтические исследования в основном основывались на анализе белка Sca-1, который экспрессируется гемопоэтическими стволовыми клетками и ранними гематопоэтическими прогениторными клетками, которые являются общими предшественниками всех трех типов клеток крови. Хотя Sca-1 не экспрессируется большинством поздних клеток-предшественников, специфичных для одного типа клеток крови, в последних сообщениях все чаще высказывается предположение, что эти клетки снова начинают экспрессировать Sca-1 во время биологического стресса, что снижает надежность гемопоэтических анализов на основе Sca -1 выражение.

«Точный анализ гемопоэза имеет решающее значение для нашего понимания патогенеза различных заболеваний», — говорит соответствующий автор исследования Тошиаки Охтеки. «Целью нашего исследования было выявить альтернативный стабильный маркер, который можно надежно использовать для изучения гематопоэтических реакций на стрессовые ситуации».

Чтобы достичь своей цели, Масаши Канаяма, основной вкладчик этого проекта, ввел мышам бактериальный токсин, чтобы вызвать системную бактериальную инфекцию, и обнаружил увеличение Sca-1-позитивных гемопоэтических клеток-предшественников, предполагая, что Sca-1-негативно клетки начали экспрессировать белок в ответ на инфекцию. Чтобы идентифицировать превосходящий маркер по сравнению с Sca-1, он проверил 180 белков клеточной поверхности и идентифицировал белок CD86 как новый маркер-кандидат. В отличие от Sca-1, экспрессия CD86 не увеличивалась значительно при системной бактериальной инфекции, подтверждая ее способность различать ранние и поздние гематопоэтические клетки-предшественники в условиях стресса.

Но может ли CD86 помочь понять, как биологический стресс влияет на гематопоэтические реакции? Чтобы исследовать это, исследователи сфокусировались на эритропоэзе, выработке эритроцитов у мышей, которым вводили бактериальный токсин. Анализ на основе CD86 выявил раннюю фазу активации эритропоэза в костном мозге в течение 18-24 часов после введения токсина, тогда как анализ на основе Sca-1 этого не сделал. Дальнейший анализ показал, что количество эритроцитов в костном мозге достигло пика через 18 часов, а затем снизилось до базального уровня на 72 часа. И наоборот, количество эритроцитов в крови стало увеличиваться на 24 часа. Интересно, что исследователи обнаружили, что недавно полученные клетки имели морфологические характеристики зрелых эритроцитов, то есть меньший размер клеток и отсутствие ядра, подтверждая, что клетки не были предшественниками эритроцитов.

«Это поразительные результаты, которые показывают, как CD86 может исправить недостатки Sca-1 в анализе гемопоэза», — говорит Охтеки. «Наши результаты дают новое понимание использования CD86 в качестве альтернативного маркера Sca-1 для оценки добросовестных кроветворных реакций в условиях стресса».




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *