2022年12月10日 星期六

新发现: 造血干细胞可以递呈抗原

时间:2022-05-15来源:本稿件来自协会免疫血液学专业委员会作者:投稿人:西京医院输血科安宁 审核:骆群
  造血干细胞(Hematopoietic stem and progenitor cells,HSPCs)是血细胞和免疫细胞的主要来源。年龄增长、环 境恶劣等都是增加HSPCs突变概率的重要原因。如果HSPCs基因组发生突变,这些突变会遗传给子代细胞,并最终 传递到整个造血系统,这对机体来说是十分致命的,这也是导致恶性血液病发生的根本原因。既往研究证实,调节 性T细胞可以在骨髓中创造免疫抑制环境,减少炎症信号对HSPCs持续刺激,维持其静息状态,从而保护机体造血 稳态。但是静息状态的HSPCs如何主动抵御突变压力、清除已发生突变HSPCs的机制尚不清楚。近日,德国海德堡 的Simon Haas 的研究小组在Cell Stem Cell上发表题为Antigen presentaton safeguards the integrity of the hematopoictic stem cell pool的文章,证实HSPCs可以通过抗原提呈作用主动参与免疫防御,并且这一过程有助于清除发生突变的 HSPCs,促进机体的免疫稳态,避免过度免疫应答。
  作者通过对小鼠HSPCs及各血细胞前体细胞的转录组分析,发现LSK及MPP阶段的造血干/祖细胞均可以高表达 MHC-II分子,并且HSPCs可以通过表达MHC- ⅡI识别抗原。在细菌脂多糖等的刺激下,小鼠HSPCs上MHC-II分子 无论是在转录层面还是在翻译层面均上调,确证HSPCs具有免疫细胞一样的抗原识别能力。免疫共沉淀和质谱结果 确定HSPCs所识别抗原多为自身多肽。随后作者研究发现,HSPCs可以通过MHC-II分子执行抗原提呈功能,激活 CD4+T;而且这一作用是相互的,不仅影响了CD4+T细胞的功能,而且影响HSPCs的分化发育。研究显示,与传统 抗原提呈细胞激活的CD4+T细胞不同,HSPCs递呈抗原并激活的CD4+T细胞,高表达PD-1等免疫抑制分子,这样 可以促使骨髓进入免疫稳态,避免对机体有伤害的炎性应答。而对于接受抗原刺激的HSPCs也由静息状态进入细胞 周期并分化,静息状态HSPCs数量减少。通过人类HSPCs的转录组学及白血病小鼠模型研究,作者认为HSPCs与 CD4+T细胞的双向相互作用,在维护机体稳态中起到至关重要的作用。尤其是在白血病等HSCs基因突变所致疾病 中,基因突变的HSPCs接受肿瘤相关抗原刺激后,失去自我分化能力,避免了恶性HSPCs的过度自我增殖,对于机 体是重要的自我维护作用。
  该研究成果揭示HSPCs通过表达MHC- ⅡI分子起到的抗原提呈作用,其实是一种极为重要的免疫监测作用。如 HSPCs上是否表达MHC-ⅡI分子也可以作为急性髓细胞性白血病(Acute Myelocytic Leukemia, AML)等恶性肿瘤治疗 和预后观测的指标。因为有临床报道显示,AML患者在进行异体干细胞移植治疗后,具有一定的复发几率。复发的 原因可能就与HSPCs上MHC-II分子表达异常或缺失有关。同时该研究成果也提示,促进HSPCs上MHC- Ⅱ分子的正 常表达并执行抗原提呈作用,可能是未来AML等血液肿瘤治疗的新靶点和新方向。此外,因为该研究证实HSPCs通 过MHC- II分子可与CD4+T细胞的相互作用,调节HSPCs分化以及CD4+T细胞功能。因此当HSPCs- MHC-II-CD4+T轴失调时,也可能会导致HSPCs及T细胞功能异常,造成自身免疫反应引起的血液疾病,如再生障 碍性贫血等。
  总之,该研究成果显示了造血干细胞与CD4+T细胞的双向相互作用,并且在维护机体稳态中起到至关重要的 作用。

本稿件来自协会免疫血液学专业委员会
作者:西京医院输血科安宁
审核:骆群
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