學科前沿|南方醫科大學白曉春與鄒志鵬研究團隊:
在國家自然科學基金重大項目“骨源性因子在機體穩態維持中的作用及機制研究”(批準號:81991510)等資助下,南方醫科大學白曉春與鄒志鵬研究團隊發現骨細胞分泌的白細胞介素-19(IL-19)可促進中性粒細胞的生成。研究成果以“骨細胞通過IL-19調控中性粒細胞發育:一種可用于治療粒細胞減少癥的細胞因子(Osteocytes regulate neutrophil development through IL-19: A potent cytokine for neutropenia treatment)”為題,于2021年3月8日在線發表于《血液》(Blood)。
中性粒細胞是人體血細胞的成分之一,約占白細胞總數的70%,是外周血和免疫系統中含量最豐富的白細胞,在抵御疾病、保護機體方面起著重要作用。它們在骨髓微環境中由造血干細胞增殖并分化形成,但骨髓微環境對中性粒細胞增殖、分化過程的調控機制尚未闡明。骨細胞數量占骨骼細胞的90%以上,是骨髓微環境的重要成分,其對中性粒細胞的發育是否有調控作用尚不清楚。
該研究團隊在骨細胞TSC1、Rheb基因敲除小鼠上發現,mTOC1信號通路過度活化后,小鼠出現骨質增生并伴隨有中性粒細胞的增殖,而抑制這一通路,小鼠則出現骨質疏松癥狀并伴有中性粒細胞的顯著減少。進一步的分子機制研究發現,骨細胞通過分泌IL-19與粒細胞-單核細胞祖細胞及早、中幼粒細胞的IL-20β受體相互作用,激活下游的JAK/STAT3信號通路,從而促進粒細胞-單核細胞祖細胞和早、中幼粒細胞的增殖與分化(見圖1)。同時還發現,給予IL-19可顯著改善化療、放療及氯霉素引起的小鼠中性粒細胞減少,所需劑量低于目前臨床所使用的重組粒細胞集落刺激因子的常規劑量。
該研究表明IL-19是一種由骨細胞分泌、可調控免疫系統穩態的重要骨源性因子,揭示了骨細胞在造血干細胞分化與中性粒細胞發育中的重要作用及分子機制。中性粒細胞減少癥是臨床化療和放療的常見并發癥,目前可用的治療方法有限,該研究也為其治療藥物的開發提供了新的靶點。