傷害性感受神經元能夠調節造血幹細胞動員

2020-12-25 科學網

傷害性感受神經元能夠調節造血幹細胞動員

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/24 16:05:04

美國愛因斯坦醫學院Paul S. Frenette研究團隊發現，傷害性感受神經元能夠調節造血幹細胞動員。相關論文於2020年12月23日在線發表於國際學術期刊《自然》。

據研究人員介紹，造血幹細胞（HSC）駐留在骨髓的特殊微環境（通常稱為「niches」）中，這是受多種細胞成分（包括神經）影響的複雜環境。儘管已知交感神經調節HSC的微環境，但傷害性神經元在骨髓中的作用仍不清楚。

研究人員發現，強制的HSC動員需要傷害感受神經，並且它們與交感神經協作以在骨髓中維持HSC。傷害感受性神經元通過降鈣素基因相關肽（CGRP）的分泌來驅動粒細胞集落刺激因子（G-CSF）誘導的HSC動員。

不同於交感神經，它通過微環境間接調節HSC，而CGRP通過受體活性修飾蛋白1（RAMP1）和降鈣素受體樣受體（CALCRL）直接作用於HSC，從而通過激活Gαs/腺苷酸環化酶/cAMP途徑來促進分泌。

攝入含有辣椒素的食物（辣椒素是辣椒的天然成分，可以觸發傷害性神經元的活化），可顯著增強小鼠的HSC動員能力。因此，靶向傷害性神經系統可能是一種提高HSC產量的策略。

附：英文原文

Title: Nociceptive nerves regulate haematopoietic stem cell mobilization

Author: Xin Gao, Dachuan Zhang, Chunliang Xu, Huihui Li, Kathleen M. Caron, Paul S. Frenette

Issue&Volume: 2020-12-23

Abstract: Haematopoietic stem cells (HSCs) reside in specialized microenvironments in the bone marrow—often referred to as 『niches』—that represent complex regulatory milieux influenced by multiple cellular constituents, including nerves1,2. Although sympathetic nerves are known to regulate the HSC niche3,4,5,6, the contribution of nociceptive neurons in the bone marrow remains unclear. Here we show that nociceptive nerves are required for enforced HSC mobilization and that they collaborate with sympathetic nerves to maintain HSCs in the bone marrow. Nociceptor neurons drive granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF)-induced HSC mobilization via the secretion of calcitonin gene-related peptide (CGRP). Unlike sympathetic nerves, which regulate HSCs indirectly via the niche3,4,6, CGRP acts directly on HSCs via receptor activity modifying protein 1 (RAMP1) and the calcitonin receptor-like receptor (CALCRL) to promote egress by activating the Gαs/adenylyl cyclase/cAMP pathway. The ingestion of food containing capsaicin—a natural component of chili peppers that can trigger the activation of nociceptive neurons—significantly enhanced HSC mobilization in mice. Targeting the nociceptive nervous system could therefore represent a strategy to improve the yield of HSCs for stem cell-based therapeutic agents.

DOI: 10.1038/s41586-020-03057-y

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-020-03057-y

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