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中山大学著名教授郑利民在PNAS上报道造血干细胞

来源: 编辑: 发布时间:2017-07-20

中山大学的研究人员对7种不同类型的肿瘤研究发现,在实体瘤患者中循环造血干/祖细胞显示髓细胞偏向。结果表明循环造血干/祖细胞改变有可能是癌症患者体内骨髓造血失调与髓源抑制细胞累积之间的一个重要联系。相关文章发表于2014年3月3日的《PNAS》杂志上。

中山大学著名教授郑利民在PNAS上报道造血干细胞在肿瘤中的变化
中山大学著名教授郑利民在PNAS上报道造血干细胞在肿瘤中的变化

造血干/祖细胞不仅能够替代耗尽的子细胞库,还在对各种病理情况的初次免疫反应中发挥重要作用。近期的小鼠研究表明,一些肿瘤源性因子可以调控骨髓中造血干/祖细胞的分化,随后促成造血功能失调。但目前对于癌症患者中造血干/祖细胞的特性和作用还不是很清楚。

中山大学的研究人员针对来自罹患7种不同类型肿瘤的133名未经治疗患者的外周血进行了详细的研究,发现在实体瘤患者中循环造血干/祖细胞的组成发生了显著的改变。在所有检测的肿瘤类型中循环粒-单核系祖细胞(granulocyte/monocyte progenitors,GMPs)的频率增高了4-7倍,在实体瘤患者中循环造血前体细胞显示髓细胞偏向,朝着粒细胞分化

这些髓系前体细胞选择性地富集于肿瘤组织中,高水平的循环粒-单核系祖细胞与疾病进程呈正相关。

此外,利用脐带血源性CD34+造血干/祖细胞,研究人员开发了一个体外短期培养模型其有效诱导快速生成了髓源抑制细胞(myeloid-derived suppressor Cells, MDSCs)。他们还发现在各种肿瘤生成的因子中,GM-CSF、G-CSF和IL-6不仅能够促成髓细胞偏向分化,也诱导了髓系前体细胞分化为功能性的髓源抑制细胞。

髓源抑制性细胞是一群异质性细胞,是树突状细胞(dendritic cells, DCs)、巨噬细胞和(或)粒细胞的前体。近年来的研究发现在荷瘤小鼠的血液、脾脏和肿瘤组织及肿瘤患者的外周血和肿瘤组织存在大量MDSCs的扩增。MDSCs可以通过多种途径抑制机体的获得性和天然抗肿瘤免疫,使肿瘤细胞逃避机体的免疫监视和攻击,促进肿瘤发展。

这些新研究结果表明,循环造血干/祖细胞改变有可能是癌症患者体内骨髓造血失调与髓源抑制细胞累积之间的一个重要联系。

作者简介

郑利民(Limin Zheng),中山大学生命科学学院副院长、教育部“长江学者”特聘教授。多年来一直从事调控人免疫细胞功能的机制研究,在国际期刊发表论文50余篇,总影响因子300余点。回国后,以肝癌为主要模型,研究间质免疫细胞与癌细胞之间的相互作用和潜在机制,探讨以间质免疫细胞作为肿瘤分子分期和治疗靶标的可行性。

原文摘要:

Circulating hematopoietic stem and progenitor cells are myeloid-biased in cancer patients

Wen-Chao Wu, Hong-Wei Sun, Hai-Tian Chen, Jing Liang, Xing-Juan Yu, Chong Wu, Zilian Wang and Limin Zheng

Cancer is associated with a profound perturbation in myelopoiesis that results in the accumulation of myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) to promote disease progression. Recent studies in mice suggest that tumor-derived factors could regulate the differentiation of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) in the bone marrow and subsequently contribute to dysregulation of hematopoiesis. However, the nature and role of HPSCs in patients with cancer remain unknown. Here we show, in detailed studies of the peripheral blood from 133 untreated patients with seven different types of tumors, that the composition of circulating HSPCs was significantly altered in patients with solid tumors. The frequencies of circulating granulocyte–monocyte progenitors (GMPs) were increased four to seven fold in all types of tumors examined, and the circulating hematopoietic precursors exhibited myeloid bias with a skew toward granulocytic differentiation in patients with solid tumors. These myeloid precursors are selectively enriched in tumor tissues, and the high levels of circulating GMPs were positively correlated with disease progression. By using cord blood-derived CD34+ cells, we developed an in vitro short-term culture model to effectively induce the rapid generation of MDSCs. We found that, among the factors produced by various tumors, GM-CSF, granulocyte colony-stimulating factor, and IL-6 could not only promote the myeloid-biased differentiation, but also induce the differentiation of myeloid precursors into functional MDSCs. These findings suggest that the altered circulating HSPCs may serve as an important link between dysregulated bone marrow hematopoiesis and accumulated MDSCs in patients with cancer.

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