Когда лейкоз поражает пожилого человека, это частично связано со старением его или ее гемопоэтических стволовых клеток (ГСК). Эти незрелые клетки могут развиваться во все типы клеток крови, включая лейкоциты, эритроциты и тромбоциты. Таким образом, исследователи сосредоточились на омоложении HSC как способе лечения лейкемии.
Новое исследование, опубликованное сегодня в Stem Cells, значительно расширяет этот уровень знаний, показывая, что функция молодости омоложенных HSC после трансплантации частично зависит от «ниши» молодого костного мозга, которая представляет собой микросреду вокруг стволовых клеток, которая взаимодействует с ними для регулировать свою судьбу.
«Информация, полученная в результате нашего исследования, говорит нам о том, что влияние этой ниши необходимо учитывать в подходах к омоложению старых HSC для лечения лейкемии, связанной со старением, или иммунного ремоделирования», – сказал Хартмут Гейгер, доктор философии.D. Он был старшим автором исследования, проведенного учеными из Университета Ульма (Германия) и Медицинского центра детской больницы Цинциннати, Цинциннати, Огайо.
Старые HSC демонстрируют пониженный потенциал восстановления и другие негативные аспекты, такие как измененные профили экспрессии генов и увеличение аполярного распределения белков. (Считается, что полярность особенно важна для решения судьбы деления стволовых клеток и для поддержания взаимодействия HSC с его нишей. Следовательно, неспособность установить или отрегулировать полярность стволовых клеток может привести к заболеванию или разрушению тканей.) Старение HSC может даже повлиять на продолжительность жизни.
Исследователи уже знали, что повышенная активность белка под названием Cdc42, который контролирует деление клеток, приводит к старению HSC, и что когда старые HSC обрабатываются ex vivo с помощью CASIN, ингибитора активности Cdc42, они остаются обновленными после трансплантации молодым реципиентам. Целью этого последнего исследования было узнать, что происходит с этими омоложенными HSC, когда они трансплантируются в старую нишу.
Чтобы узнать, доктор. Гейгер и его команда трансплантировали омолаженные старые HSC трем группам мышей: молодым (от 8 до 10 недель), старым (от 19 до 24 месяцев) и мышам с нокаутом по цитокину остеопонтин (OPN) (от 8 до 12 недель). Команда недавно продемонстрировала, что снижение уровня секретируемого OPN в стареющей нише костного мозга указывает на признаки старения молодых HSC, а также что секретируемый OPN регулирует полярность HSC. Поэтому старые HSC и омоложенные старые HSC были трансплантированы реципиентам с нокаутом OPN, чтобы проверить, влияет ли недостаток этого белка в нише на функцию старых омоложенных HSC.
Затем результаты были проанализированы в течение 23 недель после трансплантации.
«Они показали нам, что старая ниша ограничивает функцию омоложенных HSC ex vivo, что, по крайней мере, частично связано с низким уровнем OPN, обнаруженным в старых нишах», -. Гейгер сообщил. «Это говорит нам о том, что для того, чтобы поддерживать функцию омоложенных старых HSC, нам, вероятно, потребуется устранить влияние старой ниши на омолаженные HSC.”
Доктор. Ян Нолта, главный редактор журнала STEM CELLS, сказал: «Это исследование является элегантной демонстрацией молекулярных механизмов, с помощью которых микросреда костного мозга контролирует клеточное старение гемопоэтических стволовых клеток. Эта новая информация будет чрезвычайно полезна в области трансплантации и лечения лейкемии и других нарушений кроветворной системы.”