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《Nature | 清除向髓样偏倚的造血干细胞可以恢复老化免疫》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-04-01

  • 2024年3月27日，斯坦福大学Jason B. Ross等人在Nature 在线发表题为Depleting myeloid-biased haematopoietic stem cells rejuvenates aged immunity的研究论文。

    免疫系统老化的特征是淋巴生成和适应性免疫减少，炎症和骨髓病变增加。自我更新的造血干细胞(HSCs)群体的年龄相关变化被认为是这些现象的基础。在青年时期，淋巴样细胞和髓样细胞输出平衡的造血干细胞(bal-HSCs)比骨髓偏向输出的造血干细胞(my- HSCs)占优势，因此促进了启动适应性免疫反应所需的淋巴生成，同时限制了可促炎的髓样细胞的产生。

    衰老与骨髓造血干细胞比例增加有关，导致淋巴生成减少，骨髓生成增加。bal-HSCs的移植产生丰富的淋巴细胞和髓细胞，这是一种稳定的表型，在继发性移植后保留，骨髓间充质干细胞在二次转移后仍保持其生成模式。这两个子集的起源和潜在的相互转换尚不清楚。如果它们在出生后是单独的亚群，那么可能通过消除老年小鼠中的my-HSCs来逆转衰老表型。

    该研究证明了在老年小鼠中，抗体介导的my-HSCs的消耗可以恢复更年轻的免疫系统的特征，包括增加普通淋巴细胞祖细胞、幼稚T细胞和B细胞，同时减少与年龄相关的免疫衰退标志物。在老年小鼠中，my-HSCs的消耗改善了对病毒感染的原发性和继发性适应性免疫反应。这些发现可能与理解和干预因造血系统由造血干细胞主导而加重或引起的疾病有关。需要进一步的临床前和临床研究来确定这种疗法在人类中是否可行。重新平衡造血干细胞的安全方案的临床开发可能对许多与年龄相关的问题产生广泛影响。

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  • 《Nature | 新技术追踪人类体内造血干细胞谱系演化》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
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    • 2024年1月22日，麻省理工学院Jonathan Weissman团队和哈佛大学医学院Vijay Sankaran团队在Nature上发表了题为Deciphering cell states and genealogies of human hematopoiesis的文章。 造血干细胞作为血液和免疫细胞的持续生产源，其克隆行为和子克隆多样性与血液疾病、癌症治疗以及衰老过程有密切联系，对于推动再生医学和精准治疗具有重大意义。然而，当前技术在追踪和解析个体HSC克隆及其后代的能力上仍然相当局限。为了深入揭示这些干细胞如何在健康和疾病状态下贡献于造血过程，我们迫切需要一种能够直接对人体体内过程进行详细的谱系追踪并在单细胞水平上同时提供丰富的细胞状态信息的综合技术。这样的技术不仅能增强我们对人类干细胞在人体内的功能及行为的理解，并且对任何体细胞演化过程，如癌症发生及转移有重要意义。 作者开发了ReDeeM技术，深度捕捉单细胞自然条形码，实现了高精度谱系追踪与多组学分析的有效结合。该技术基于10X Genomics平台的单细胞多组学技术，最大化线粒体DNA（mtDNA）覆盖率，并利用独特分子标识符（Unique Molecular Identifier，UMI）显著提高了自然条形码检测的灵敏度和准确性，从而能够检测到低异质性的罕见mtDNA突变，最终实现单细胞水平重构谱系树，并在谱系树中整合转录组和表观遗传组信息以展示了它们的功能状态和表观遗传调控模式。 ReDeeM技术实现了在人体体内高精度谱系追踪与多组学的整合分析，揭示了在年轻与衰老过程中人类HSC克隆及亚克隆结构多样性以及行为偏好性。该技术有望普遍应用于其他生物系统，能够深入研究体细胞在不同生物学背景下的演化过程。
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