恒遠zuixin報道:造血干細胞（hematopoietic Stem Cells，HSCs）生產血液和免疫細胞。維也納醫科大學和維也納大學合資公司Max F. Perutz Laboratories的Manuela Baccarini課題組在《Cell Stem Cell》發文，揭示了調節HSCs激活和休眠微妙平衡的細胞內信號。
當血液流遍全身，它將重要的物資（如氧氣和營養物質）輸送給細胞和組織。化療、放療和失血均會導致血液循環系統赤字。這時候，骨髓中一類特殊細胞，人稱造血干細胞（HSCs）能迅速生產紅細胞和免疫細胞補給循環系統虧損。
通常處于休眠狀態的HSCs，在為了補償失血時，開始主動地自我更新并分化為所有血細胞類型。在任務完成后，它們又很快回到休眠狀態，以避免精疲力竭的過度消耗。HSCs在啟動與休眠兩個狀態之間的調節非常微妙，任何一個小的傾斜都會造成災難后果，zui壞的情況是導致生命體死亡。
如今，Manuela Baccarini課題組發現了這種微妙平衡背后的機制，文章一作Manuela Baccarini解釋道：“雖然我們早就知道活化與返回休眠之間的平衡是存在的、且必要的，但是，我們一直不知道保持這一平衡的參與者都有哪些。”這篇新論文奠定了應激誘導血液生產過程的調節者們和它們的工作細節。
已知PI3K/AKT/mTORC1信號通路驅動HSCs激活，然而，科學家們對驅動HSCs休眠的細胞內信號仍知之甚少。研究人員發現，在HSCs緊急造血過程中，MEK/ERK通路和PI3K通路被同步激活，依賴于激活的ERK的 MEK1磷酸化反饋自動抵消了AKT/mTORC1的活化 。
“兩條關鍵的細胞內信號通路幾乎總是平行激活，只需一個反饋回路就能使HSCs保持平衡。它的妙處在于，系統的重置與啟動它的刺激無關，”Manuela Baccarini說。
為了證明這一點，研究人員利用遺傳手段和化學方法去除了反饋回路中的一個參與者，結果平衡發生了偏移，導致HSCs的無限激活、HSC儲備衰竭，zui終無力生產足夠血細胞補償損失。
這些結果表明，為癌癥治療而開發的MEK抑制劑藥物也許對控制HSC活化具有額外功效，這些藥物或許可被用來調動衰老動物體內的“懶惰”HSCs，讓它們啟動活化。
文章要點：
1.在造血過程中，MEK/ERK和AKT/mTORC1被可逆地激活
2.在應激造血條件下，MEK1可阻止HSC耗竭
3.ERK對 MEK1的反饋磷酸化限制了AKT/mTORC1的活化
4.ERK介導的MEK1磷酸化使激活的HSCs返回休眠狀態
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