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红细胞的最基本功能是运输氧气,因此在低氧条件下机体运输氧气的能力无法满足机体需要时,会通过促进肾脏球外系膜细胞释放促红细胞生成素,这种激素能促进骨髓制造更多红细胞,从而满足氧气运输的需要。细胞感受氧气浓度的研究是20年前的重要生物学进展,导致发现细胞内存在一种能感受氧气浓度的蛋白,被称为低氧诱导因子,这种蛋白是调控促红细胞生成素基因转录的转录因子。而这种蛋白依靠泛素化蛋白水解进行分解,而泛素化需要该蛋白的脯氨酸被氧化,氧化需要氧气作为条件,在氧气不足时,这种氨基酸无法被氧化,导致这种蛋白无法被水解,浓度增加功能增强,促进促红细胞生成素基因转录。这一调节途径是将高等生物细胞感受氧气这种重要生命物质的过程进行了精彩阐述,是达到诺贝尔奖的重要发现。
随着研究的深入,人们发现,红细胞再生调控不仅受到氧气浓度的传统途径调节,也受到炎症和创伤等因素的非低氧因素调节,所谓应激诱导调节,但是过去人们对这种非经典调节途径的细节了解不多,也是科学家一直希望了解的生物学现象。最近有从事免疫学研究的科学家发现,这种应激诱导的红细胞生成调节可能受到一种重要的免疫细胞树突状细胞的控制。小鼠1型传统的树突细胞能表达CD8α,人类该细胞表达XCR1和CLEC9。研究发现1型传统的树突细胞是应激诱导红细胞生成的重要细胞,动物应激时可促进这种细胞Kit 配体干细胞因子CD24表达。这种干细胞因子表达导致Kit介导的早期红系祖细胞增殖,导致循环网状红细胞细胞一过性增多。这种过程与过去被阐述的通过巨噬细胞介导促进晚期红系祖细胞成熟不同。这一研究对理解应激诱导红细胞增多和红细胞异常增生提供了重要线索。
树突细胞是2011年度诺贝尔生理学或医学奖得主拉尔夫斯坦曼1973年首次发现并提出,因其成熟后形成树突状突起而得名。作为免疫系统的哨兵,树突细胞能够敏锐地发现抗原,并对其加工、摄取,随后呈递至免疫系统的“武警”——T细胞,从而引发免疫应答。
呈递抗原不是树突细胞的专职。弗吉尼亚大学医学院的研究团队在研究这一免疫关键细胞时,意外发现树突细胞还有调控红细胞的生成的功能。Thomas J. Braciale团队在研究肺部树突细胞功能而进行一项常规试验时,发现了一个意外现象。研究发现树突细胞能够促进体内红细胞的生成。研究成果发表在The Journal of ClinicalInvestigation。
为研究肺部树突细胞功能,研究人员对老鼠同时注射一种流感病毒和特异抗体。该抗体能够引发树突细胞阻止下游基因表达。随后,研究人员发现小鼠脾脏增大。研究人员分析,当身体受到损伤或者其他应激时,会促进红细胞生成。抗体注射很可能打开某一开关,引发树突细胞促进红细胞产生。Braciale认为,应激调节红细胞生成过程可能与树突细胞关联,这种应激包括感染、炎症、贫血等。
这一新功能的发现有望改写治疗贫血的医疗方法。虽然距离临床应用尚且需要很多研究工作,但是研究团队表示很有信心。医生可以在必要时打开这一关键“开关”,促进红细胞生成。这种方式可以应用于战争等紧急情况,也适用于那些因为宗教信仰拒绝接受输血的人群。
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GMT+8, 2024-8-22 15:36
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