骨髓纤维化(Myelofibrosis)是一种由干细胞驱动的癌症,属于骨髓增生性肿瘤(Myeloproliferative Neoplasms, MPNs)的一种。这类疾病的特点是在骨髓中形成异常的纤维组织,导致造血功能受损。大多数患者在早期阶段就被诊断出来,但有相当一部分患者会发展为骨髓纤维化或继发性白血病,这两种都是预后不良且症状负担重的晚期癌症。目前,对于骨髓纤维化的预测仍然困难重重,而且缺乏可靠的预防或逆转纤维化的治疗方法。这主要是因为对疾病中细胞和分子状态之间的复杂相互作用理解不足所致。
为了更好地理解骨髓纤维化的发病机制,英国牛津大学Bethan Psaila、Adam J. Mead、复旦大学王冠琳联合研究团队深入探讨了骨髓纤维化中炎症性干细胞微环境的作用。他们特别关注了不同细胞类型之间的相互作用,以期找到新的治疗靶点。研究的核心问题是:哪些细胞类型在骨髓纤维化的发生发展中起关键作用?它们是如何相互作用的?是否存在可以干预的分子靶点?
研究团队使用单细胞测序技术,绘制了骨髓纤维化样本中不同细胞类型的相互作用图谱。他们发现,炎症和纤维化是由一组特定的免疫和基质细胞谱系(即“四重奏”)协调的。在这组细胞中,嗜碱性粒细胞和肥大细胞作为TNF信号中心,与其他细胞类型进行通信,共同促进炎症反应和纤维化过程。通过进一步分析,研究团队发现了Galectin-1(Gal-1)蛋白在这一过程中发挥了重要作用。Gal-1不仅参与了炎症信号网络的构建,还是连接不同细胞类型的关键分子。在骨髓纤维化模型小鼠中,Gal-1的表达在嗜碱性粒细胞、肥大细胞、间充质干细胞(MSCs)和巨核细胞中显著增加。
尽管总体纤维母细胞的数量变化不大,但某些特定亚群的纤维母细胞数量显著增加。这些纤维母细胞亚群(称为iFibs)表达了高水平的造血支持因子,有助于形成一个有利于疾病发展的异常微环境。例如,iFibs高表达Kitl、Cxcl12、Ccl2和Cxcl1等趋化因子,这些因子在正常状态下表达较低或不表达。
研究团队发现,Gal-1在骨髓纤维化中的表达显著上调,并且这种上调与疾病的进展密切相关。通过抑制Gal-1信号通路,可以显著减轻炎症反应和纤维化程度。这表明Gal-1轴可能是一个有潜力的治疗靶点,针对这一通路的干预措施有望为骨髓纤维化患者提供新的治疗选择。
这项研究不仅深化了我们对骨髓纤维化发病机制的理解,还揭示了Galectin-1轴作为潜在治疗靶点的重要性。未来,基于这些发现开发的新疗法有望为骨髓纤维化患者提供更多的治疗选择,减轻疾病负担,提高生活质量。同时,这项研究也强调了在探索复杂疾病如骨髓纤维化的治疗策略时,关注细胞间相互作用及其背后的分子机制的重要性。
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https://doi.org/10.1126/scitranslmed.adj7552