医学进展
2013年10月号
医学进展
医生日记
在他乡

Sirt1调控并促进人体造血干和祖细胞动态平衡的双重机制

    对于损伤或应激后的组织维持和再生,干细胞的动态平衡起到了至关重要的作用,尤其是造血干和祖细胞(hematopoietic stem and progenitor cells,HSPC)。研究显示,成人的HSPCs具有很强的自我更新能力,在造血系统内能长期分化成多种类型的血液细胞。然而,一旦解除相关调控,则该过程将导致一系列疾病,包括骨髓增生性病变和免疫功能紊乱。最新研究表明,DNA损伤集聚或对遗传毒性应激出现有缺陷的反应是导致HSPC异常扩增和伴随的功能损耗的主要原因,并进一步引起造血细胞分化因子扩增改善和衰老相关的干细胞减少。

    组蛋白脱乙酰基酶Sirt1是一种能调控基因和维持表观遗传的因子,对于保持干细胞的动态平衡至关重要。Sirt及其基因对细胞生存、衰老、凋亡等生理活动都起到了十分重要的调节作用,可能是所有生物共同控制寿命的基因之一。在哺乳动物中,Sirt家族有7个成员(Sirt1~Sirt7)。Sirt1是一种依赖于NAD的去乙酰化酶。研究显示,在衰老和疾病期间,Sirt1的功能是下降的。

    美国癌症研究中心的Singh SK等进行了一系列研究,以评估Sirt1是否能调控HSPCs的平衡。结果显示,敲除成人HSPCs上的Sirt1,能促进HSPCs的异常扩增,尤其是在造血应激情况下。前者会引起基因的不稳定性和DNA损伤的集聚,并最终导致长期的祖细胞丢失。此外,祖细胞的扩增选择性上调HSPC维持因子和多梳靶向基因Hoxa9有关。研究提示,Sirt1会与Hoxa9基因结合,对抗它的组蛋白靶向H4赖氨酸16的乙酰化,并转而促进多梳特异反应性组蛋白的修饰。

    该研究认为,Sirt1能通过表观遗传和基因双重途径调控并促进人体HSPC的动态平衡。(作者:王敏骏)

参考文献:《Journal of Experimental Medicine》2013;210:987-1001

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