Nat Med：衰老红细胞在脾还是肝脏中清除？新发现改写教科书
2016-07-20 佚名 生物通
当红细胞受损或到达正常寿命的终点时会发生什么，而铁是如何成为运送循环氧气的必要条件的？由麻省总医院(MGH)的研究人员领导的一项新研究，驳斥了过去关于老化或废弃红细胞在何地及如何被清除，及它们的铁原子保留下来供新细胞使用机制的认识。他们的研究结果在线发表在《自然医学》（Nature Medicine）杂志上，有可能促成改善对贫血与铁中毒的治疗或预防。资深作者、麻省总医院系统生物学中心的Filip
当红细胞受损或到达正常寿命的终点时会发生什么，而铁是如何成为运送循环氧气的必要条件的？由麻省总医院(MGH)的研究人员领导的一项新研究，驳斥了过去关于老化或废弃红细胞在何地及如何被清除，及它们的铁原子保留下来供新细胞使用机制的认识。他们的研究结果在线发表在《自然医学》（Nature Medicine）杂志上，有可能促成改善对贫血与铁中毒的治疗或预防。
资深作者、麻省总医院系统生物学中心的Filip Swirski博士说：“教科书告诉我们：红细胞是在脾脏中由居住于这一器官中的特化巨噬细胞所清除，然而我们的研究证实并非脾脏，肝脏才是清除红细胞，回收铁原子的主要位点。除确定了肝脏是这些过程的主要位点，我们还鉴别出了一个过渡的骨髓源性免疫细胞群充当了回收细胞。”
健康红细胞(RBCs)的平均寿命是120天，但在某些病理状况下，如败血症和镰状细胞病一类干扰了RBCs正常生成的疾病中它们的寿命会缩短。在冠状动脉搭桥手术或透析过程中这些细胞也可以受损，输血有可能包含了在采集、储存和管理过程中受损的RBCs。受损的RBCs可以释放出非结合形式的携铁血红蛋白，引起肾损伤并可导致贫血，减少了输送到组织的氧气量。如果疾病相关RBC损伤压倒了细胞清除衰老RBCs的能力，就会释放出毒性水平的游离铁原子。
在当前的研究中，研究小组采用了几种不同的RBD损伤模型来调查与红细胞清除和铁原子回收相关的机制。小鼠实验揭示血液中存在受损RBCs导致了一种特殊的单核细胞群迅速增加，这些细胞摄取受损RBCs，移动到了肝脏和脾脏中。但数小时后所有这些RBCs都定位在了只观察到存在于肝脏的一个特殊的巨噬细胞群中——这些细胞是由吞食和处理碎片、受损细胞和微生物的单核细胞所生成。这些巨噬细胞最终会在不再需要它们时消失。
研究人员还证实表达趋化因子（指导其他细胞移动的蛋白）将摄取RBC的单核细胞吸引到了肝脏处，导致了铁回收巨噬细胞累积。阻断这一过程可导致RBC清除受损的几种征象，包括毒性水平的游离铁原子和血红蛋白，肝脏和肾脏受损的迹象。
Swirski说：“肝脏是清除RBC和回收铁的主要器官，这一事实令人感到惊讶，是因为肝脏依赖于由骨髓源性单核细胞组成的一个缓冲系统，这些单核细胞可以破坏血液中受损的红细胞，它们定居在肝脏中，在那里变成了能够回收铁的过渡巨噬细胞。我们发现的这一机制有可能是有益或是有害的，这视乎情况而定。如果过度活化，它可以清除过多的RBCs，但如果它行动迟缓或是受损，则可以导致铁中毒。进一步的研究可以提供给我们有关这一机制起初如何发生的细节，帮助我们了解如何在各种情况下利用或抑制它。”
红细胞穿越血管把氧气输送到几乎身体的各个角落和缝隙。但并不是所有的红细胞能够携运氧气的。麻省理工学院的的一个研究人员团队，通过工程红细胞表面上具有的“粘性”蛋白，赋予红细胞携运无论从治疗免疫性疾病或癌症的药物到用于血管成像的放射性分子的能力。
一个健康的成年人每天必须生成1千亿个新红血细胞，才能维持其血液循环中的红细胞数量。来自洛桑联邦理工学院（EPFL）的一个研究人员小组确定了红细胞生成过程中一个关键的步骤。这一研究发现可能不仅有助于阐明如贫血等血液疾病的病因，还使得医生们的梦想离现实更近了一步：在实验室能够制造出红血细胞，由此提供一个潜在的取之不竭的血液主要成分资源，用于输血。
一项研究揭示了体如何生成红血细胞，以及随时调控红细胞中血红蛋白（haemoglobin）量的机制。利用全基因组分析技术，研究人员将有可能与红细胞形成相关的遗传区域数量增加了一倍，随后的果蝇研究获得了关于这些区域功能的一些新认识。相关成果发表在Nature杂志上。
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