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干細(xì)胞是我們身體的細(xì)胞庫,它能分裂產(chǎn)生新的干細(xì)胞,它還能分化成無數(shù)不同類型的特殊細(xì)胞,這些特殊細(xì)胞是確保組織更新和維持功能所必需的。通常被稱為“血液干細(xì)胞”的造血干細(xì)胞(HSC)位于骨髓中。它們的作用是更新血液細(xì)胞的儲備,包括免疫系統(tǒng)的細(xì)胞,這些細(xì)胞對抵抗感染和其他疾病至關(guān)重要。
直到十年前,人們的信條是HSC是未分化的細(xì)胞,對諸如感染等外部信號視而不見。只有它們特殊的子細(xì)胞才能感覺到這些信號并激活免疫反應(yīng)。但是,Michael Sieweke教授的實驗室和其他人在過去幾年的研究已經(jīng)證明了這一信條是錯誤的,并表明HSCs實際上能夠感知外部因素,從而“按需”特異性地產(chǎn)生免疫細(xì)胞亞型來對抗感染。除了它們在緊急免疫反應(yīng)中的作用外,HSCs在應(yīng)對反復(fù)感染事件中的作用仍然未知。
免疫系統(tǒng)有一種記憶,使其能夠更好地對以前感染過的傳染源作出反應(yīng)。目前的研究確定了血液干細(xì)胞在這種記憶中的起到關(guān)鍵作用。
“我們發(fā)現(xiàn),如果HSCs以前接觸過LPS(一種模擬感染的細(xì)菌分子),它可以驅(qū)動更快速和有效的免疫反應(yīng),”該文章的共同作者,法國健康與醫(yī)學(xué)研究院的Sandrine Sarrazin博士說。該文章的末位通訊作者,法國國家科研中心研究主任,杜德累斯頓洪堡大學(xué)教授Michael Sieweke,解釋了他們是如何發(fā)現(xiàn)記憶儲存在細(xì)胞內(nèi)的:“第1次接觸 LPS會在干細(xì)胞的DNA上留下印記,該印記就在對免疫反應(yīng)很重要的基因周圍。就像書簽一樣,DNA上的標(biāo)記確保了這些基因很容易被發(fā)現(xiàn)、獲取和激活,以便在類似病原體再次感染時做出快速反應(yīng)。”
作者進(jìn)一步探索了記憶是如何被刻在DNA上的,他們發(fā)現(xiàn)C/EBPβ是主要的參與者,并且描述了這個因子的一個新功能,同時C/EBPβ對緊急免疫反應(yīng)也很重要??傊@些發(fā)現(xiàn)將有助于優(yōu)化免疫系統(tǒng)或改進(jìn)疫苗接種策略。
“疫苗的基本原理是免疫系統(tǒng)能夠記憶以前的感染,并在第二次感染時作出更有效的反應(yīng)。既然我們了解了血液干細(xì)胞如何標(biāo)記免疫反應(yīng)回路,我們就應(yīng)該能夠優(yōu)化免疫策略,擴(kuò)大對傳染源的保護(hù)。通過該研究可以獲得新的方式,在免疫反應(yīng)表現(xiàn)不佳時,提高免疫反應(yīng),當(dāng)免疫反應(yīng)過度時,關(guān)閉免疫反應(yīng),”Michael Sieweke教授總結(jié)說。
Michael Sieweke教授的研究小組從事免疫學(xué)和干細(xì)胞研究交叉學(xué)科方面的研究??茖W(xué)家們集中研究造血干細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,它們是免疫系統(tǒng)中長壽的成熟細(xì)胞,在組織再生中發(fā)揮著重要作用。2018年,Michael Sieweke教授獲得了德國zui有價值的研究獎:Alexander von Humboldt Professorship,該獎項將眾多的頂ji研究人員帶到德國的大學(xué)。除了擔(dān)任馬賽大學(xué)魯米尼分校免疫學(xué)中心的研究主任外,他現(xiàn)在還擔(dān)任杜德累斯頓再生治療中心(CRTD)的副主任。CRTD是來自30多個國家的科學(xué)家的學(xué)術(shù)之家。他們的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)細(xì)胞和組織再生的原理,并利用這些原理來識別、治療和逆轉(zhuǎn)疾病。CRTD將試驗與臨床、科學(xué)家與臨床醫(yī)生聯(lián)系起來,匯集干細(xì)胞、發(fā)育生物學(xué)、基因編輯和再生方面的專業(yè)知識,為神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥,血液疾病如白血病,代謝疾病如糖尿病,視網(wǎng)膜和骨骼疾病等多種疾病的創(chuàng)新療法提供幫助。
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