肠道微生物群已成为代谢、免疫系统、炎症、衰老和神经精神疾病的重要调节剂。此外,受者的微生物群密度、生物多样性和物种组成与HSCT28后治疗相关的死亡率、感染和器官衰竭有关。先前的研究表明,肠道微生物群和代谢物可以保护造血系统免受电离辐射的损害,并在造血系统中发现应激条件下的微生物群-巨噬细胞-铁轴。然而,微生物群影响造血的详细机制仍有待阐明,需要更多的证据来证明环境污染物与造血干细胞肠道微生物群之间的关系。
图1(长期摄入微塑料会对造血系统造成严重损害。a,mp治疗小鼠模型示意图(每组n = 5)。b三组小鼠体重。PSL, 0.01 mg/100 μL;PSH, 0.1 mg/100 μL。c - f外周血白细胞(wbc) (c)、粒细胞(d)、淋巴细胞(e)和单核细胞(f)的数量。g LSK室的代表性流式细胞术图像(Lin - Sca-1+c-Kit+)显示了总骨髓(BM)中LT-HSC, ST-HSC, MPP2和MPP3/4的种群频率。h, i骨髓中细胞比例(h)和骨髓中绝对细胞数(i)。lt - hsc细胞周期分布(k)和同步于G0、G1和S + G2/M期的细胞比例(l)的代表性流式细胞术图像。m对照或PSH LT-HSC培养8天后cfu的代表性图像(比例尺,500 μm)(左)和统计数据(右)(每组n = 3)。n体内极限稀释分析(LDA)实验方案。o移植后16周LDA测定的功能性HSC频率(每组n = 6)。虚线表示95%的置信区间。p原发性和继发性移植的实验模式(每组n = 5)。原代移植中受体CD45.1小鼠的供体外周血嵌合。r, s原代移植受体小鼠骨髓中CD45.2+细胞的比例(r)和代表性流式细胞术图像(s)。t BM中CD45.2+细胞的绝对数量。u二次移植中的供体外周血嵌合。每个符号代表一个单独的鼠标。)
图2(长期摄入微塑料会破坏小鼠肠道微生物群,损害造血系统)
(2)
图4(次黄嘌呤可改善MPs对造血干细胞的作用。)
研究表明,Rikenellaceae或次黄嘌呤可以改善MPs对HSC的不良影响。
图5(微塑性模型造血干细胞缺陷与Wnt信号通路缺陷有关。)
图6(供体中的微塑料和肠道微生物群与患者造血干细胞移植的结果显著相关。)
微塑料(MPs)是全球生物圈中普遍存在的污染物,通过吸入或摄入进入人体,对人体健康构成重大风险。最近的研究表明,MPs存在于骨髓中并损害造血系统。然而,MPs影响造血干细胞(HSC)的具体机制及其在造血干细胞移植(HSCT)中的临床意义在很大程度上仍然是难以捉摸的。在这里,作者建立了长期摄入MPs的小鼠模型,发现MPs对造血系统造成了严重的损害。口服灌胃MPs或从MPs处理的小鼠粪便中移植微生物群明显破坏造血干细胞的自我更新和重建能力。在机制上,MPs并不直接杀死造血干细胞,但破坏了肠道结构和通透性,最终改善了肠道中Rikenellaceae和次黄嘌呤的丰度,并使骨髓造血干细胞中的HPRT-Wnt信号失活。
如对文章感兴趣,请阅读原文: DOI: 10.1038/s41421-024-00665-0
文章回顾
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