近日,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院鄭俊克研究員課題組在血液領(lǐng)域國際著名期刊Blood在線發(fā)表了題為“Endothelial cell-derived angiopoietin-like protein 2 supports hematopoietic stem cell activities in bone marrow niches”的研究論文。

造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cells, HSCs)具有自我更新和分化成所有造血細(xì)胞的能力,是維持人類正常生命功能的重要成體干細(xì)胞之一。隨著骨髓移植技術(shù)的發(fā)展,HSCs已被廣泛應(yīng)用于臨床治療各種血液系統(tǒng)疾病,如白血病、淋巴瘤、貧血以及免疫性疾病等。成體HSCs位于骨髓一個(gè)非常特殊的微環(huán)境(Niche),骨髓Niche中存在的各種類型細(xì)胞及其分泌的有關(guān)成分精細(xì)調(diào)控著HSCs的多種命運(yùn),包括自我更新、遷徙、分化和凋亡等。解析骨髓Niche相關(guān)成分及其調(diào)控HSCs命運(yùn)的作用機(jī)制,有助于理解HSCs干性(即自我更新和分化能力)維持、衰老、惡性轉(zhuǎn)化的分子基礎(chǔ),同時(shí)為HSCs的體外擴(kuò)增和臨床應(yīng)用尋找新的突破口。
該研究通過特異敲除小鼠Niche內(nèi)皮細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和巨核細(xì)胞中血管生成素樣蛋白2(angiopoietin-like protein 2,Angptl2)的表達(dá),證實(shí)只有血管內(nèi)皮細(xì)胞來源的ANGPTL2能夠維持HSCs的自我更新能力。敲除內(nèi)皮細(xì)胞來源Angptl2可導(dǎo)致HSCs在血管周微環(huán)境定位能力下降和靜息狀態(tài)的喪失。在機(jī)制方面,內(nèi)皮細(xì)胞來源Angptl2的缺失可導(dǎo)致細(xì)胞周期調(diào)控蛋白G0s2顯著下調(diào),并進(jìn)一步影響核素定位而導(dǎo)致G0期逃逸;ANGPTL2主要通過維持PPARD水平而直接轉(zhuǎn)錄調(diào)控G0s2的表達(dá)以實(shí)現(xiàn)對(duì)HSCs干性精細(xì)調(diào)控。這些研究成果不僅有助于理解骨髓微環(huán)境中HSCs干性維持的微環(huán)境成分的特定組成和作用基礎(chǔ),也為HSCs的體外擴(kuò)增與應(yīng)用以及白血病的靶向治療策略的開發(fā)提供新的思路。

骨髓微環(huán)境內(nèi)內(nèi)皮細(xì)胞來源ANGPTL2調(diào)控HSCs干性的工作模式圖
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系于卓研究員和博士研究生楊文倩為該論文并列第一作者,鄭俊克研究員、于卓研究員、張亞萍助理研究員和謝莉?qū)嶒?yàn)師為該論文共同通訊作者。該工作得到了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生化系劉俊嶺教授的大力支持和幫助,并受到國家杰青項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、上海市科委自然科學(xué)基金項(xiàng)目等資助。