美美的睡一觉,养好造血干细胞!

好睡眠,养造血干细胞

来自西奈山伊坎医学院以及哥伦比亚大学的研究团队在《实验医学杂志》发表重磅研究,揭示了碎片化睡眠(SF)通过影响造血干细胞的表观遗传修饰,从而对免疫反应产生长远影响的内在机制。

图片研究人员发现,SF改变了小鼠骨髓造血干细胞的表观遗传修饰,从而促进其增殖和向髓系(与淋巴系相对,包括单核细胞、粒细胞、红细胞和血小板)分化,加剧了机体对炎症的反应。同时,造血干细胞的扩增还加速了遗传漂变,减少了造血克隆的多样性。

此外,研究人员还证明了在人类中,睡眠同样起到调控造血功能、重塑造血干细胞表观遗传修饰的作用。

在人类与小鼠中,睡眠不足均可使得骨髓造血干细胞增殖增加,并倾向于向髓系分化,降低了克隆多样性并加剧了机体对炎症的反应,这背后内在的机制则是造血干/祖细胞表观遗传修饰的变化。

所以,珍惜睡觉的每一分每一秒,你的每一个造血干细胞都会感谢你。

造血干细胞实现人工制造
科学家就已经关注了诱导性多能干细胞,但如何在实验室中人工安全地模拟人体内的细胞分化,以提供有针对性的医学治疗尚存难点。要解决造血干细胞的人工制造问题,需要先了解造血干细胞的形成过程。心血管系统和主动脉的发育与最终造血功能的发育密不可分。
澳大利亚新南威尔士大学和墨尔本大学的研究团队在《Cell Reports》发表研究成果,表明在实验室中使用微流体设备模拟胚胎心脏跳动,可诱导人类造血干细胞前体的发育,这些前体可进一步发育成造血干细胞。

这项研究不仅揭示了造血干细胞前体是如何产生的,而且也揭示了可以通过人工诱导的方式来获得这些造血干细胞前体,这一研究成果意味着人类向使用诱导多能干细胞治疗某些难治性疾病又进了一步,未来或许可以实现消除对造血干细胞供体的需求这一目标。
该项研究的创新之处在于,研究团队开发了一种微流体培养系统以模拟原始胚胎的心脏跳动和血液循环,并通过制造的轨道振动系统验证了循环流动和剪切应力促进胚胎血液发育的假设。这些系统通过促进造血干细胞前体细胞的发育,进而增强了造血功能。

造血干细胞在胚胎中形成时,会在主动脉的主血管壁中形成。它们会从主动脉进入循环系统,然后进入肝脏形成血液。先形成主动脉,然后造血干细胞从主动脉进入循环,这是产生这些细胞所需的关键步骤。
科学家已经证明,可以产生一种可以形成所有不同类型血细胞的细胞。它与主动脉内衬的细胞密切相关,而且能够在实验室反应器中大量制造。

科学家制作了一个模拟心脏跳动和血液循环的设备,以及一个轨道振动系统,当血细胞通过设备或在盘子中移动时,它会产生剪切应力或摩擦力。这些系统促进了前体造血干细胞的发展,这些前体造血干细胞可以分化成各种血液成分如白细胞、红细胞、血小板等。用于移植的造血干细胞需要与患者组织类型相同的供体,从多能干细胞系制造血液干细胞将解决这个问题,无需组织匹配的供体提供充足的供应来治疗血癌或遗传疾病。科学家正在努力使用生物反应器扩大这些细胞的生产规模。