干细胞生态位/小生境(niches)是特别的局部微环境,可调节组织的干细胞和祖细胞群,主要根据包含它们的细胞以及由它们产生的细胞因子或粘附分子来定义的。细胞外囊泡(EV)在细胞之间转移复杂的生物成分,其中包括蛋白质、脂质和核酸,是介导细胞间通讯的重要介质,然而外泌体与干细胞生境间的关系仍然不明。
近日,研究人员报道了应激调节的细胞外囊泡负载tiRNA从特定基质细胞分泌,并通过转移到骨髓中的髓样祖细胞中,作为增强髓样细胞生成和宿主防御的细胞因子非依赖性手段。
研究人员发现体外培养的间充质细胞可以影响体外共培养的造血干/祖细胞 (HSPC)。随后他们在体内环境中评估了这一过程,证明骨髓(BM)生态位中的成骨细胞分泌细胞外囊泡,这些囊泡在体内被造血祖细胞吸收。对EV中运输的货物进行分析,发现了多种sncRNA,其中一些在接受EV的HSPC中有所增加。
遗传毒性或感染性应激迅速增加了基质衍生的细胞外囊泡向粒细胞-单核细胞祖细胞的转移。细胞外囊泡含有已知可调节蛋白质翻译的加工tRNA (tiRNA)。5'-ti-Pro-CGG-1优先存在于成骨细胞衍生的细胞外囊泡中,当转移到粒细胞-单核细胞祖细胞时,蛋白质翻译、细胞增殖和骨髓分化增加。上调EV转移可改善基因毒性损伤的造血恢复和真菌败血症的存活率。
综上,研究结果表明,特定的基质细胞通过EV将一种tiRNA 直接转移到造血细胞,创造了一种不同于配体-受体范式的细胞通讯模式。这种信号传递过程是在生理压力下增加的,可能代表一种独特的,也许是古老的生态位调节形式。