新發(fā)現(xiàn)：自噬讓造血干細(xì)胞變得年輕（Nature）

自噬與HSC的關(guān)系

HSC作為一種成體干細(xì)胞，主要功能是造血，包括產(chǎn)生紅細(xì)胞、血小板，以及完整的免疫系統(tǒng)。而自噬作為細(xì)胞的一種生理活動(dòng)，通常對(duì)維持自身穩(wěn)定和應(yīng)對(duì)應(yīng)激有重要功能。

研究人員發(fā)現(xiàn)自噬控制HSC的方式是讓有代謝活力的HSC返回到一種類似休眠的靜止?fàn)顟B(tài)。論文通信作者Emmanuelle Passegué博士說(shuō)：“在此之前，人們并不知道自噬在干細(xì)胞生物學(xué)功能中發(fā)揮著作用。”

Passegué和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)， 如果自噬無(wú)法被激活，這會(huì)給血液系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，從而導(dǎo)致某些血細(xì)胞類型不平衡產(chǎn)生。當(dāng)將HSC移植到經(jīng)過(guò)輻射照射的小鼠體內(nèi)時(shí)，有缺陷性的自噬會(huì)降低HSC再生整個(gè)血液系統(tǒng)的能力。

自噬缺陷的小鼠表現(xiàn)

這些研究人員發(fā)現(xiàn)來(lái)自老年小鼠的70%的HSC并沒(méi)有經(jīng)歷自噬，而且它們表現(xiàn)出老年HSC中常見(jiàn)的功能障礙。然而，剩下的30%的年老HSC經(jīng)歷自噬，表現(xiàn)得像來(lái)自年輕小鼠的HSC。

Passegué說(shuō)，科學(xué)家們已鑒定出很多不同的組織特異性干細(xì)胞，而且它們的性能隨著年齡的增加而下降。發(fā)現(xiàn)這是如何發(fā)生的一直是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，也是近年來(lái)她的實(shí)驗(yàn)室的關(guān)注焦點(diǎn)。

在開(kāi)展一系列實(shí)驗(yàn)和分析時(shí)，這些研究人員對(duì)來(lái)自老年小鼠的HSC和來(lái)自更年輕小鼠（基因敲除造成自噬缺陷）的HSC的特征進(jìn)行比較。他們發(fā)現(xiàn)在這些經(jīng)過(guò)基因敲除的年輕小鼠當(dāng)中，自噬的缺陷足以造成年輕小鼠也表現(xiàn)出在老年小鼠的血液特征，包括HSC的表觀遺傳變化，不同類型的血細(xì)胞的正常比例受到破壞，這都是衰老的特征。

之前的研究已證實(shí)自噬導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的“液囊（sacs）”產(chǎn)生，這些液囊能夠吞噬和酶解一些分子和細(xì)胞器如線粒體。但是在這項(xiàng)新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)通過(guò)基因敲除導(dǎo)致的自噬缺乏會(huì)導(dǎo)致激活的線粒體堆積，而且這些激活的線粒體具有增加氧化代謝的作用，從而觸發(fā)HSC中的DNA發(fā)生化學(xué)修飾。