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造血干细胞易受到铁死亡影响
作者:生物谷    日期:2023-05-31
       终身的造血和免疫细胞生产依赖定居于骨髓的造血干细胞(HSC)。HSC主要处于静息状态,但也可以在稳态环境中或者应对如感染的压力情况下被激活,从而维持造血。由于HSC对基因毒性或其他应激诱导的损伤十分敏感,可能会对其包括寿命在内的性质和功能产生影响,进而导致骨髓衰竭或进展为血液恶性疾病的前期状态。
       为了应对敏感性,HSC获得了各种适应,包括依赖于糖酵解和自噬途径,调控能量产生,通过降低蛋白质合成速率并进行高度调节,有效维持正常造血功能。尽管通过靶向特定基因或途径对HSC进行的研究已积累了很多认识,但HSC产生的适应以及由此导致的脆弱性的理解仍然很少。

       近日,研究人员报道了造血干细胞易受到铁死亡的影响。

       细胞铁死亡是一种依赖于铁的新型细胞死亡机制,在二价铁或者酯氧合酶的作用下,细胞表面高表达的不饱和脂肪酸会发生脂质过氧化,进而导致细胞死亡。目前铁死亡的研究主要集中于癌细胞,但研究人员在范可尼贫血(一种罕见的骨髓衰竭疾病)中发现,患者HSC对铁死亡具有易感性,而健康的HSC同样具有类似的特征,其易感性来源于HSC蛋白质合成的降低。范可尼贫血的发病原因主要与组蛋白修饰酶MYSM1有关。
       研究人员利用基因编辑在体外重现了具有两个损坏MYSM1基因拷贝的HSC,发现这类HSC出现应激现象,产生血红素(一种关键的含铁化合物)以及保护其免受铁死亡影响的蛋白生产速率较慢,表现为明显的铁死亡迹象,随后HSC逐渐丧失,造血功能和免疫细胞产生水平降低。通过抑制HSC对铁死亡的敏感性,研究人员成功逆转了上述情况的发生。
       综上,该研究揭示了HSC对铁死亡易感性,展示了其作为一种特殊的细胞死亡形式在人类造血中的作用,并以此提出了一种可能的治疗骨髓衰竭的策略。
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