Исследование клеток, которые реагируют на кризисы в системе крови, преподнесло несколько сюрпризов, перерисовав «карту» того, как клетки крови образуются в организме.
Открытие, сделанное исследователями из Института Уолтера и Элизы Холл, может иметь широкое значение для понимания болезней крови, таких как миелопролиферативные расстройства (которые вызывают избыточное производство клеток крови), а также может использоваться для разработки новых способов контроля за кровообращением и свертыванием крови. клетки производятся.
Группа исследователей во главе с докторами Эшли Нг и Марией Кауппи из отдела рака и гематологии института исследовала подмножества клеток-предшественников крови и сигналы, которые заставляют их расширяться и развиваться в зрелые клетки крови. Их результаты опубликованы сегодня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
Доктор Нг описывает клетки-предшественники крови как “ тяжеловесов ” системы крови.
"Они являются мишенями для гормонов клеток крови, называемых цитокинами, которые, как показали профессор Дон Меткалф и его коллеги, имеют решающее значение для регулирования производства клеток крови," Доктор Нг сказал. "Во время стресса, такого как кровотечение, во время инфекции или после химиотерапии, именно клетки-предшественники отвечают, заменяя потерянные или поврежденные клетки крови."
Доктор Кауппи сказал, что исследовательская группа особенно интересовалась миелоидными клетками-предшественниками, которые производят мегакариоциты, тип клеток костного мозга, которые дают начало свертывающим кровь тромбоцитам. "Мы использовали набор маркеров клеточной поверхности, специфичных для этих клеток-предшественников, что позволило нам изолировать и охарактеризовать клетки," она сказала.
Исследователи были удивлены, обнаружив, что клетки-предшественники, которые, как считалось, способны производить только мегакариоциты, также могут развиваться в эритроциты.
"Нам удалось четко продемонстрировать, что эти клетки-предшественники мегакариоцитов мыши обладают потенциалом развиваться либо в мегакариоциты, либо в эритроциты в ответ на цитокины, такие как тромбопоэтин и эритропоэтин, что было довольно неожиданным," Доктор Нг сказал. "Кроме того, мы обнаружили, что другие популяции предшественников, которые, как считалось, действительно производят только нейтрофилы и моноциты [другие иммунные клетки], действительно способны вырабатывать красные кровяные тельца и тромбоциты. По сути, нам придется перерисовать карту того, как красные клетки и тромбоциты образуются в костном мозге."
Доктор Кауппи сказал, что исследователи обнаружили, что они могут регулировать, становится ли клетка-предшественник мегакариоцитом или эритроцитом, используя различные комбинации цитокинов. "Теперь, когда мы правильно идентифицировали основные клетки и определили, как они реагируют на сигналы цитокинов, участвующих в выработке красных кровяных телец и тромбоцитов, подготовлена почва для понимания того, как эти клетки-предшественники влияют на здоровье и болезнь," она сказала. "Мы также можем лучше понять, например, как генетические изменения могут привести к развитию определенных заболеваний крови."
Доктор Нг сказал, что результаты также помогут исследователям открыть новые способы контроля клеток-предшественников.
"Это исследование является первым шагом в разработке методов лечения пациентов с заболеваниями крови," Доктор Нг сказал. "Это может происходить либо за счет ограничения производства клеток крови, когда их производится слишком много, как при миелопролиферативных заболеваниях, либо за счет стимуляции производства крови, когда система крови нарушена, например, во время лечения рака или инфекции." Доктор Нг сказал.