2016年4月21日/生物谷BIOON/--血管内皮细胞形成一个巨大的网络来维持机体的稳态和代谢调节,为不同器官提供氧气,营养和其他物质。此丰富多样的网络也为血液细胞,白细胞和其它细胞类型在全身的运输提供了一个高速公路通通道。另外,内皮细胞可以通过与当地干细胞和祖细胞直接的相互作用,在多种器官的稳态和再生过程中发挥着重要的作用。


骨髓内皮细胞则形成一道机械屏障,防止成熟红血细胞和血小板从循环系统中进入骨髓,并调节细胞运输,造血和成骨过程。骨髓内皮细胞也构成了特定的血管周围微环境,多数骨髓造血干细胞和祖细胞都定居于此。


骨髓内皮细胞构成了一个血管网络,既可以调控白细胞运输,又可以调节造血干细胞和祖细胞维护。但目前尚不清楚骨髓内皮细胞是如何平衡这一双重功能的,并且也不清楚这两件事是否发生在同一血管部位。


该研究发现,哺乳动物的骨髓干细胞维护和白细胞运输是由不同的血管类型来调控的,这些血管拥有不同的渗透性能。通透性较小的动脉血管在活性氧(ROS)较低的状态下维护造血干细胞,而通透性较高的血窦促进造血干细胞和祖细胞的激活,同时也是未成熟和成熟白细胞进出骨髓的特定位点。血管高渗透性使骨髓细胞暴露于血浆,增加造血干细胞和祖细胞中活性氧的水平,促进它们的迁移和分化,同时也影响了的长期再增殖和存活。这些发现可能与临床造血干细胞移植和激活方案具有相关性。


Distinct bone marrow blood vessels differentially regulate haematopoiesis


doi:10.1038/nature17624


Tomer Itkin, Shiri Gur-Cohen, Joel A. Spencer, Amir Schajnovitz, Saravana K. Ramasamy, Anjali P. Kusumbe, Guy Ledergor, Yookyung Jung, Idan Milo, Michael G. Poulos, Alexander Kalinkovich, Aya Ludin, Orit Kollet, Guy Shakhar,


Jason M. Butler,  Shahin Rafii, Ralf H. Adams, David T. Scadden, Charles P. Lin& Tsvee Lapidot.


Bone marrow endothelial cells (BMECs) form a network of blood vessels that regulate both leukocyte trafficking  and haematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) maintenance. However, it is not clear how BMECs


balance these dual roles, and whether these events occur at the same vascular site. We found that mammalian bone marrow stem cell maintenance and leukocyte trafficking are regulated by distinct blood vessel types with


different permeability properties. Less permeable arterial blood vessels maintain haematopoietic stem cells in a  low reactive oxygen species (ROS) state, whereas the more permeable sinusoids promote HSPC activation


and  are the exclusive site for immature and mature leukocyte trafficking to and from the bone marrow. A functional consequence of high permeability of blood vessels is that exposure to blood plasma increases bone


marrow HSPC ROS levels, augmenting their migration and differentiation, while compromising their long-term   repopulation and survival. These findings may have relevance for clinical haematopoietic stem cell transplantation and mobilization protocols.

2017年08月03日

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Nature:不同类型的骨髓血管协同调节造血

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