Nat Cell Biol：化疗后感知渣滓DNA或能加强机体的血液再生

2021年7月15日 讯 /100医药网BIOON/ --造血干细胞（HSCs，Haematopoietic stem cells）通常处于静息状态，但其却曾经退化出了应答压力的反馈机制。如今化疗被普遍用于医治癌症患者，在疗法时代，化疗制剂会影响患者机体多种生化进程从而杀灭或下降癌细胞的成长，而癌细胞在患者体内会不受节制地进行决裂。然而，化疗所发生的细胞毁伤效应会影响癌细胞的功效，并且从准绳下去讲还会影响机体其它许多细胞类型，包含轮回中的血细胞，这或者就使得造血体系会处于重大的压力之下，并推进骨髓中的造血干细胞发生陈腐细胞来弥补体内稳定的分解血细胞库。

图片起源：https://www.nature.com/articles/s41556-021-00707-9

近日，一篇颁发在国内杂志Nature Cell Biology上题为“Chemotherapy-induced transposable elements activate MDA5 to enhance haematopoietic regeneration”的研讨申报中，来自马克斯普朗克免疫生物学和表观遗传学研讨所等机构的迷信家们通过研讨发现，造血干细胞或能应用渣滓DNA片断中的RNA分子在化疗后加强其本身的激活。

造血干细胞位于造血层级的顶端，其能发生年夜多半的血液细胞，包含免疫细胞等；在正常环境下，造血干细胞能在骨髓中坚持休眠状态从而坚持其恒久的自我更新后劲，并能避免干细胞枯竭。然而在化疗后，其会自愿加入静止状态并开端轮回；研讨者Eirini Trompouki说道，造血干细胞会通过开端增殖来对化疗发生反馈，如今咱们晓得，炎性旌旗灯号关于造血干细胞的激活至关紧张，但咱们并不是能完整懂得这一进程产生背地的分子机制。

有意思的是，研讨者察看到，除了经典编码基因的RNAs之外，其它的RNA分子还会在患者化疗后在造血干细胞中被转录；这些RNAs中的一部门源于激活或非激活的转座子元件；转座子元件是诸如病毒或细菌等病原体的残留物，其会通过数百万年的退化整合到宿主的基因组中；研讨职员通常以为这些在人类和小鼠基因组中占三分之一但仿佛缺乏特定功效的普遍的遗传物资属于渣滓DNA的种别。

研讨职员注意到，来自这些元件的RNA在化疗后会添加，那么成绩就来了，这些转座子元件RNA与化疗后所察看到的机体炎性旌旗灯号程度的添加之间是否存在一定联系关系。切实其实，造血干细胞会表白一些可以诱发炎症的受体，但其次要与免疫细胞相关，并且在感知病毒RNA上饰演着症结脚色。研讨者推测，这些受体或者会与转座子元件的RNA相联合，相关研讨成果也标明，转座子元件RNA能与免疫受体MDA5相联合并诱发炎性反馈，从而招致造血干细胞加入休眠期并开端增殖；要是没有这种互相作用，造血干细胞的激活就会变得迟缓，且效率更低，这就标明，RNA的感知或者关于造血干细胞的再生并不是必须的，但却有助于加强化疗后机体血细胞的再生。

在体内均衡的前提下，造血干细胞在骨髓中处于静止状态。

图片起源：Max Planck Institute of Immunobiology and Epigenetics

相关研讨成果或能帮忙研讨职员更好地舆解造血干细胞再生背地的分子机制，尤其是在化疗后。然而，研讨者发现，在发育过渡阶段，转座子元件RNA能被细胞所应用，细胞从失活-休眠状态过渡到沉闷增殖阶段象征着基因组会产生年夜规模的重组。比方，细胞必要敞开担任节俭能量形式的基因，并翻开对添加代谢或细胞轮回十分紧张的基因。有意思的是，当细胞必要改动其状态时（比方在诸如化疗等压力、诸如苍老等心理性压力旌旗灯号等），其会应用转座子元件或其它反复的RNA分子来进行微和谐顺应。研讨者以为，使用RNA是细胞感知并缓冲基因转录的一种方式，今朝研讨职员还必要细心研讨来懂得是否RNA的感知是一种退化顺应性的表示，从而在细胞具备高度可塑性的环境上去用于微调细胞命运的决议计划。

综上，本文研讨成果标明，转座子元件的转录物或能饰演配体的脚色，来在造血干细胞再生进程中激活MDA5的表白，从而匆匆进造血干细胞提议让其脱离静息状态的炎性反馈。（100医药网100yiyao.com）

原始出处：

Clapes, T., Polyzou, A., Prater, P. et al. . Nat Cell Biol 23, 704–717 (2021). doi：10.1038/s41556-021-00707-9