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第46卷第4期 焦凝悦,吕 珊,丁国宪. 骨髓造血干细胞髓系分化偏倚与炎性老化的研究进展[J].
2026年4月 南京医科大学学报(自然科学版),2026,46(4):607-614 ·609 ·
殖与分化是一个复杂且精细调控的过程,依赖内在 2.2.1 损害适应性免疫功能
基因网络与外在微环境协同作用维持平衡 [25- 27] 。 HSC 的髓系分化偏倚是导致老年小鼠免疫衰
HSC 的增殖受严格的细胞周期调控,静止态 HSC 老的关键因素 [29,32] 。老年小鼠髓系分化偏倚造血干
通过上调细胞周期抑制剂(如 p21)维持 G0 期,而 细胞(myeloid⁃biased hematopoietic stem cell,myHSC)
激活态 HSC 则通过周期蛋白依赖性激酶(cyclin⁃ 比例显著增加,导致 CLP 数量较年轻小鼠降低,进
dependent kinase,CDK)复合物驱动细胞进入增殖周 而引起外周血幼稚 T细胞及成熟B细胞占比与绝对
[7]
期 。这一过程涉及多种细胞周期蛋白、CDK 及其 计数下降 [34] 。功能上,myHSC 移植导致年轻小鼠
抑制剂的动态平衡,以确保细胞增殖的精确性和有 HSC 的 T 细胞受体多样性下降、对病毒感染的适应
序性 [18] 。骨髓微环境中的多种信号通路参与调控 性免疫反应显著减弱,表现为病毒清除时间延长,
HSC的增殖,如无翅型基因相关整合位点(wingless⁃ 记忆 T 细胞的增殖能力下降 [32] 。此外,衰老 HSC 中
related integration site,Wnt)、Notch、转化生长因子⁃β 淋巴系转录因子 IKAROS 家族锌指蛋白 1(IKAROS
等信号通路,它们通过与 HSC 表面受体结合,激活 family zinc finger 1,IKZF1)表达降低,可进一步抑制
[33]
下游信号分子,调节 HSC 的增殖和分化命运 [18,27] 。 淋巴系分化,但具体调控机制尚未明确 。
传统观点认为HSC首先分化为多能祖细胞(multipo⁃ 2.2.2 与慢性炎症形成恶性循环
[23]
tent progenitor,MPP)。最新研究表明,HSC 与 MPP 髓系分化偏倚与机体慢性炎症形成恶性循环 。
的关系可能更为复杂:多数HSC与MPP谱系在胚胎 myHSC可增加中性粒细胞等髓系细胞输出,其产生
发育早期即独立建立并平行发育,而非严格的线性 的 IL⁃1β、IL⁃6 等促炎因子通过激活 p38⁃转录因子
分化关系 [25-26] 。MPP 具有一定的分化潜能,可分化 CCAAT 增强子结合蛋白β(CCAAT/enhancer binding
为不同谱系的祖细胞,即淋巴系祖细胞(common protein beta,Cebpβ)通路反向促进HSC髓系分化,形
lymphoid progenitor,CLP)和 髓 系 祖 细 胞(common 成正反馈循环 [35] 。在慢性炎症模型小鼠中,CMP中
[26]
myeloid progenitor,CMP) ,但相比 HSC,其自我更 髓系转录因子 CCAAT 增强子结合蛋白α(CCAAT/
新能力显著下降。CLP 是淋巴系细胞的前体,可分 enhancer binding protein alpha,Cebpα)表达升高,淋
化为T细胞、B细胞及NK细胞等淋巴细胞 [26] 。CMP 巴系转录因子 IKZF1 表达降低,表明炎症可加剧髓
可分化为粒细胞⁃单核细胞祖细胞(granulocyte⁃ 系分化偏倚 [36] 。此外,促炎因子可通过应急髓系生
macrophage progenitor,GMP)和巨核细胞⁃红系祖细 成途径,直接驱动 HSC 髓系分化,而阻断 IL⁃1 信号
胞(megakaryocyte ⁃ erythrocyte progenitor,MEP) 。 可完全消除衰老相关的髓系偏倚 [37-38] 。
[26]
GMP 进一步分化为各种髓系细胞,包括粒细胞(如 2.2.3 增加造血系统恶性肿瘤风险
中性粒细胞、嗜酸性粒细胞及嗜碱性粒细胞)、单核 髓系分化偏倚是克隆性造血(clonal haemato⁃
细胞、巨噬细胞、树突状细胞和巨核细胞等。MEP poiesis,CH)及髓系恶性肿瘤[如骨髓增生异常综合
则最终分化为巨核细胞和红细胞 [26] 。骨髓微环境 征(myelodysplastic syndrome,MDS)、急性髓系白血
为HSC的增殖和分化提供必要的信号和支持,微环 病(acute myeloid leukemia,AML)]的关键特征 [39] 。
境中的细胞,如成骨细胞、内皮细胞、间充质干细胞 myHSC在炎症或衰老环境中易发生如DNA突变、线
等,通过分泌细胞因子和生长因子,与 HSC 相互作 粒体功能障碍等不可逆损伤,其克隆性扩张可导致
用,调节其增殖和分化过程 [25-26] 。随着年龄的增长, CH [12,27] 。myHSC 的标志物 CD62p、CD150 在 MDS、
尽管 HSC 的数量增加,但其功能减退,表现为髓系 AML 患者的 HSC 中高表达 [29] 。此外,Tet 家族甲基
分化偏倚增强、免疫功能下降等,并与贫血、免疫紊 胞嘧啶双加氧酶2(Tet methylcytosine dioxygenase 2,
乱及血液恶性肿瘤风险升高相关 。 TET2)、DNA 甲基转移酶 3A(DNA methyltransferase
[28]
2.2 HSC髓系分化偏倚与老化的相关性 3A,DNMT3A)等CH相关突变可增强HSC的髓系分
[40]
HSC 的髓系分化偏倚,即HSC 倾向分化为粒细 化能力,使AML发生风险增加 。
胞、单核细胞等髓系细胞,而非淋巴系细胞,是免疫 2.2.4 损伤HSC自我更新能力
衰老的核心标志之一 [27,29-30] ,其通过损害适应性免 髓系分化偏倚能通过分子通路与表观遗传调
疫、驱动慢性炎症、破坏造血稳态及损伤 HSC 自我 控,不可逆地损伤 HSC 的自我更新功能,破坏造血
更新能力加速机体老化,进而引发老化⁃髓系分化偏 系统稳态 [29,32] 。衰老 HSC 中簇集素(clusterin,Clu)
倚的反馈通路,形成恶性循环 [31-33] 。 上调是关键驱动因素,Clu 通过线粒体融合蛋白 2

