失重骨丢失对髓系细胞生成的影响及机制

【作者】 宋锦苹； 曹登超； 钟国徽； 凌树宽； 于舒洋； 李英贤；

【机构】 中国航天员科研训练中心航天医学基础与应用国家重点实验室； 中国农业大学生物学院农业生物技术国家重点实验室；

【摘要】 研究背景:航天飞行失重环境引起成骨细胞功能下降,导致骨丢失,同时成骨细胞是骨髓造血微环境的重要组成部分,而造血微环境是髓系细胞发育的场所。失重环境引起的骨骼微结构变化是否会对髓系细胞的发育产生影响尚不清楚。研究目的 :确定航天失重环境引起的成骨细胞功能改变是否对髓系细胞发育产生影响,初步阐明成骨细胞对髓系细胞发育产生影响的分子机制。方法 :C57BL/6N雄性小鼠,尾吊模型失重28天,取小鼠股骨和胫骨,冲出骨髓,流式细胞术分别检测骨髓粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、红细胞前体和巨核细胞占骨髓细胞百分比。磁选结合流式分选纯化成骨细胞,定量PCR测定成骨细胞中趋化因子(CXCL12)和促红细胞生成素(Erythropoietin, EPO)表达量。结果 :尾吊28天后小鼠骨髓粒细胞百分比明显升高。红细胞前体百分比明显下降。骨髓中单核细胞、巨噬细胞和巨核细胞百分比均无明显变化。骨髓成骨细胞中CXCL12表达量明显增高,而EPO表达量明显降低。结论 :尾吊模拟失重可导致骨髓中粒细胞生成增多,同时成骨细胞中CXCL12表达量增高,CXCL12能通过粒细胞表面受体CXCR4对粒细胞生成有正向调控作用,因此成骨细胞中的CXCL12增多可能是尾吊模拟失重促进粒细胞生成的机制之一。尾吊模拟失重可导致骨髓中红细胞生成减少,同时成骨细胞中EPO表达量降低,EPO对红细胞生成有正向调控作用,因此成骨细胞中的EPO减少可能是尾吊模拟失重抑制红细胞生成的机制之一。更多还原