《Cell | 母体IL-10抑制胚胎骨髓细胞生成响应》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-03-13
  • 2024年2月29日,哥伦比亚大学Emmanuelle Passegué、Amélie Collins共同通讯在Cell发表题为Maternal inflammation regulates fetal emergency myelopoiesis的文章,为胎儿发育后期胎儿造血干细胞和祖细胞(HSPC)对炎症反应的机制提供了开创性的见解。

    研究人员仔细研究了胎儿和新生小鼠的造血系统,揭示了从胎儿晚期到成年都是保守的谱系系统。他们发现,与成人HPSC相比,胎儿HPSC的稳态骨髓细胞生成(myelopoiesis)减少,这表明骨髓生成存在谱系特异性缺陷。然而,该研究还表明,胎儿HPSC在对促炎刺激的反应中有力地扩增骨髓生成,表明骨髓分化的内在潜力是完整的。这一发现与胎儿HPSC天生无法对炎症做出反应的观点形成了对比。

    作者未发现胎儿和成人HPSC之间的转录差异决定髓系输出,这表明观察到的髓系缺陷不是固有的转录毒性造成的。分子景观分析显示,基线转录程序或染色质构象没有显著差异,这些程序或构象可能会促进成人HPSC向骨髓生成或限制胎儿HPSC。此外,该研究表明,胎儿HPSC在子宫内不参与紧急骨髓生成(EM)途径,这与胎儿HPSC应该能够对炎症产生强大反应的预期相反。这种缺乏参与不是由于胎儿HPSC的内在缺陷,而是存在限制其激活的外在因素。

    研究人员确定母体IL-10是胎儿HPSC EM通路激活的关键抑制剂。母体IL-10的缺失恢复了胎儿HPSC中的EM激活,表明妊娠晚期的抗炎环境在限制胎儿骨髓生成方面起着关键作用。这些发现对理解败血症造成的新生儿中性粒细胞减少症的机制具有重要意义。作者认为,在炎症或败血症诱导的新生儿中性粒细胞减少症的情况下,提高新生儿骨髓细胞生产能力可能最好通过靶向外源性限制机制来实现。

    这项研究强调了母体免疫和胎儿发育之间的微妙平衡,强调了母体抗炎反应固有的进化权衡,这些反应维持了妊娠,但使胎儿对EM激活信号没有反应,容易感染。它还为新的旨在增强胎儿对炎症的造血反应治疗策略开辟了途径,有可能降低新生儿中性粒细胞减少症和败血症的风险。

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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-02-27
    • 2024年2月21日,耶鲁大学Richard A. Flavell、加州大学洛杉矶分校Steven J. Bensinger、耶鲁大学Autumn G. York共同通讯在Nature发表题为IL-10 constrains sphingolipid metabolism to limit inflammation的文章,该研究为IL-10调节脂质代谢以抑制炎症的分子机制提供了新的见解。 首先,研究人员观察到,在缺乏IL-10信号传导的情况下,Toll样受体2(TLR2)激活的巨噬细胞通过新的鞘脂生物合成途径表现出增加的代谢通量,导致内源性合成神经酰胺的积累。这种积累的特征是饱和超长链(VLC)神经酰胺水平的增加,这对于与IL-10缺乏相关的炎症基因表达的增加至关重要。此外,该研究表明,饱和VLC神经酰胺的积累是通过降低从头单不饱和脂肪酸合成途径的代谢通量来调节的。对缺乏IL-10信号传导的细胞恢复单不饱和脂肪酸的可用性限制了饱和VLC神经酰胺的产生和相关的炎症。这一发现强调了脂肪酸去饱和在控制鞘脂代谢和炎症中的重要性。 研究人员发现,通过改变VLC神经酰胺稳态来延长炎症基因表达程序需要NF-κB家族转录因子REL。这表明REL在介导VLC神经胺对炎症基因表达的影响中发挥着核心作用。这项研究还表明,VLC神经酰胺不会激活炎症小体,炎症小体是先天免疫中炎症的关键调节因子。这一发现与先前提出神经酰胺在炎症小体激活中的作用的报道形成了对比。 最后,作者发现,靶向肠道脂质稳态的特定方面可以控制炎症性肠病(IBD)的异常炎症。这包括富含单不饱和脂肪酸的饮食干预措施的潜在治疗应用,如地中海饮食,已被证明可以降低IBD患者的疾病参数。 总的来说,这项研究提供了令人信服的证据,证明IL-10信号传导与鞘脂代谢和炎症密切相关,为理解和治疗炎症性肠病等炎症疾病提供了新的途径。
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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
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    • 2023年12月6日,西奈山伊坎医学院Miriam Merad团队在Nature发表题为An IL-4 signalling axis in bone marrow drives pro-tumorigenic myelopoiesis的文章。该研究定义了一个在骨髓中的新型肿瘤外IL-4信号轴,控制了免疫抑制性髓系细胞分化和肺癌进展。 作者提出,在早期髓系前体中靶向清除IL-4Rα,可以限制肺肿瘤生长。首先,作者发现骨髓嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞产生的IL-4作用于多能性粒单祖细胞(GMP),在下游的肿瘤相关单核细胞和巨噬细胞上诱导免疫抑制性表型。这种异常的髓系发育受到肿瘤微环境中上调的多种细胞因子的影响。骨髓嗜碱性粒细胞的清除则减轻了肿瘤负荷并使急性髓系发育(emergency myelopoiesis)正常化。 在人非小细胞肺癌中,作者发现能够诱导嗜碱性粒细胞产生IL-4的细胞因子水平上调。为了测试转化潜力,他们启动了一项在PD-1/PD-L1抑制剂治疗进展非小细胞肺癌患者中添加IL-4Rα阻断的临床试验。初步结果显示,发生了系统免疫变化,肿瘤浸润淋巴细胞增加。 总的来说,这项研究重新定义了我们对癌症中肿瘤外免疫失调的理解。它揭示了骨髓IL-4信号在调控促肿瘤的髓系细胞分化中的一个以前未被重视的角色,并揭示了嗜碱性粒细胞是感应远端肿瘤信号的关键局部IL-4来源。这些见解为阻断异常髓系发育以增强抗肿瘤免疫提供了机会,并初步证明其在临床上的有效性。由于IL-4信号在实体恶性肿瘤中很少被考虑,这项工作拓展了癌症概念模型,将其视为需要系统免疫调节疗法的系统性疾病。