2021年7月15日 訊 /生物谷BIOON/ --造血干細(xì)胞（HSCs，Haematopoietic stem cells）通常處于靜息狀態(tài)，但其卻已經(jīng)進(jìn)化出了應(yīng)對(duì)壓力的反應(yīng)機(jī)制。如今化療被廣泛用于**癌癥患者，在療法期間，化療制劑會(huì)影響患者機(jī)體多種生化過(guò)程從而殺滅或降低癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，而癌細(xì)胞在患者體內(nèi)會(huì)不受控制地進(jìn)行分裂。然而，化療所產(chǎn)生的細(xì)胞損傷效應(yīng)會(huì)影響癌細(xì)胞的功能，而且從原則上來(lái)講還會(huì)影響機(jī)體其它許多細(xì)胞類型，包括循環(huán)中的血細(xì)胞，這或許就使得造血系統(tǒng)會(huì)處于嚴(yán)重的壓力之下，并推動(dòng)骨髓中的造血干細(xì)胞產(chǎn)生新鮮細(xì)胞來(lái)補(bǔ)充體內(nèi)穩(wěn)定的分化血細(xì)胞庫(kù)。
近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Cell Biology上題為“Chemotherapy-induced transposable elements activate MDA5 to enhance haematopoietic regeneration”的研究報(bào)告中，來(lái)自馬克斯普朗克**生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，造血干細(xì)胞或能利用垃圾DNA片段中的RNA分子在化療后增強(qiáng)其自身的激活。
造血干細(xì)胞位于造血層級(jí)的頂端，其能產(chǎn)生大多數(shù)的血液細(xì)胞，包括**細(xì)胞等；在正常情況下，造血干細(xì)胞能在骨髓中保持休眠狀態(tài)從而保持其長(zhǎng)期的自我更新潛力，并能防止干細(xì)胞枯竭。然而在化療后，其會(huì)被迫退出靜止?fàn)顟B(tài)并開(kāi)始循環(huán)；研究者Eirini Trompouki說(shuō)道，造血干細(xì)胞會(huì)通過(guò)開(kāi)始增殖來(lái)對(duì)化療產(chǎn)生反應(yīng)，如今我們知道，炎性信號(hào)對(duì)于造血干細(xì)胞的激活至關(guān)重要，但我們并不是能完全理解這一過(guò)程發(fā)生背后的分子機(jī)制。
有意思的是，研究者觀察到，除了經(jīng)典編碼基因的RNAs之外，其它的RNA分子還會(huì)在患者化療后在造血干細(xì)胞中被轉(zhuǎn)錄；這些RNAs中的一部分源于激活或非激活的轉(zhuǎn)座子元件；轉(zhuǎn)座子元件是諸如病毒或**等病原體的殘留物，其會(huì)通過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化整合到宿主的基因組中；研究人員通常認(rèn)為這些在人類和小鼠基因組中占三分之一但似乎缺乏特定功能的廣泛的遺傳物質(zhì)屬于垃圾DNA的類別。
研究人員注意到，來(lái)自這些元件的RNA在化療后會(huì)增加，那么問(wèn)題就來(lái)了，這些轉(zhuǎn)座子元件RNA與化療后所觀察到的機(jī)體炎性信號(hào)水平的增加之間是否存在一定關(guān)聯(lián)。的確，造血干細(xì)胞會(huì)表達(dá)一些可以誘發(fā)炎癥的受體，但其主要與**細(xì)胞相關(guān)，而且在感知病毒RNA上扮演著關(guān)鍵角色。研究者推測(cè)，這些受體或許會(huì)與轉(zhuǎn)座子元件的RNA相結(jié)合，相關(guān)研究結(jié)果也表明，轉(zhuǎn)座子元件RNA能與**受體MDA5相結(jié)合并誘發(fā)炎性反應(yīng)，從而導(dǎo)致造血干細(xì)胞退出休眠期并開(kāi)始增殖；如果沒(méi)有這種相互作用，造血干細(xì)胞的激活就會(huì)變得緩慢，且效率更低，這就表明，RNA的感知或許對(duì)于造血干細(xì)胞的再生并不是必需的，但卻有助于增強(qiáng)化療后機(jī)體血細(xì)胞的再生。
相關(guān)研究結(jié)果或能幫助研究人員更好地理解造血干****背后的分子機(jī)制，尤其是在化療后。然而，研究者發(fā)現(xiàn)，在發(fā)育過(guò)渡階段，轉(zhuǎn)座子元件RNA能被細(xì)胞所利用，細(xì)胞從失活-休眠狀態(tài)過(guò)渡到活躍增殖階段意味著基因組會(huì)發(fā)生大規(guī)模的重組。比如，細(xì)胞需要關(guān)閉負(fù)責(zé)節(jié)省能量模式的基因，并打開(kāi)對(duì)增加代謝或細(xì)胞循環(huán)非常重要的基因。有意思的是，當(dāng)細(xì)胞需要改變其狀態(tài)時(shí)（比如在諸如化療等壓力、諸如衰老等生理性壓力信號(hào)等），其會(huì)利用轉(zhuǎn)座子元件或其它重復(fù)的RNA分子來(lái)進(jìn)行微調(diào)和適應(yīng)。研究者認(rèn)為，使用RNA是細(xì)胞感知并緩沖基因轉(zhuǎn)錄的一種方式，目前研究人員還需要仔細(xì)研究來(lái)理解是否RNA的感知是一種進(jìn)化適應(yīng)性的表現(xiàn)，從而在細(xì)胞具有高度可塑性的情況下來(lái)用于微調(diào)細(xì)胞命運(yùn)的決策。
綜上，本文研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)座子元件的轉(zhuǎn)錄物或能扮演配體的角色，來(lái)在造血干****過(guò)程中激活MDA5的表達(dá)，從而促進(jìn)造血干細(xì)胞發(fā)起讓其脫離靜息狀態(tài)的炎性反應(yīng)。（生物谷Bioon.com）
