2024年7月10日,慕尼黑大学医院Florian Gaertner通讯在Nature发表题为Plasmacytoid dendritic cells control homeostasis of megakaryopoiesis的文章。
近年来,血小板的产生和破坏之间的复杂平衡一直是血液学研究的热点。血小板,即在血液中循环的微小无核细胞,在维持血管完整性和帮助免疫防御方面发挥着关键作用。血小板生成(thrombopoiesis)涉及骨髓内巨核细胞(MK)的碎裂。尽管进行了广泛的研究,但从祖细胞中不断补充MK库的细胞和分子机制——即巨核细胞生成——仍然难以捉摸。该研究发现了一个涉及浆细胞样树突状细胞(pDC)作为巨核细胞生成的关键调节因子的调控回路。研究人员使用创新的活体内成像技术,追踪了以天为单位的巨核细胞生成的细胞动力学,揭示了pDC和MK之间的相互作用确保血小板的不断补充的机制。
这项研究首先绘制出MK及其祖细胞在骨髓内的空间分布图。绝大多数成熟的MK位于离血窦很短的距离内(血窦是渗透骨髓的薄壁血管)。这种定位使MK能够有效地将血小板释放到血液中。值得注意的是,研究发现MK的祖细胞,即MKP,也主要位于血窦附近,这表明血小板的产生和释放之间有着密切的关系。然后,研究人员深入研究了巨核细胞生成的细胞动力学,观察到MKP在成熟为MK时发生的剧烈转变。这一过程涉及细胞体积的十倍增加,以及从活动状态到固着状态的转变,所有这些都在血管周围生态位内。该研究还表明,MK中血小板的快速释放伴随着MKP增殖的增加,确保了产生血小板的MK库不断得到补充。
pDC作为监测MK周转的稳态传感器的发现是理解巨核细胞生成调控的突破。pDC以其在检测病毒感染中的作用而闻名,其通过检测从这些垂死细胞释放的游离DNA来检测凋亡MK。这种感应触发pDC释放干扰素α(IFNα),进而刺激MK祖细胞的增殖和成熟。这种pDC依赖性反馈回路对于在正常条件下和压力时期(如血小板快速消耗时)维持MK和血小板稳态至关重要。该研究进一步揭示了病毒诱导的pDC激活会干扰其作为巨核细胞生成稳态传感器的功能。具体而言,导致新冠肺炎的SARS-CoV-2对pDC的激活会导致过度的巨核生成。这一发现为炎症和感染期间经常观察到的血小板计数变化提供了潜在的解释,并为治疗干预开辟了新的途径。
这项研究的意义超出了血液学领域。pDC作为巨核细胞生成的关键调节因子的鉴定表明,这些细胞可能在维持造血系统的平衡方面发挥更广泛的作用。这项研究的发现还强调了免疫系统和血细胞产生之间的微妙相互作用,强调了维持微调炎症反应以保持体内平衡的重要性。总之,此工作为pDC在协调巨核细胞谱系的稳态中的关键作用提供了一个令人信服的案例。通过揭示pDC感知和响应MK周转变化的机制,这项研究为未来的调节各种临床情况下的血小板生产,从管理出血性疾病到对抗病毒感染的研究奠定了基础。pDC作为稳态传感器的发现不仅促进了我们对血小板生物学的理解,而且为治疗干预提供了有前景的靶点。