造血幹細胞及其後代在骨髓中有規律地分裂,每天產生數十億個外周血白細胞。在正常情況下,成千上萬個幹細胞在任何時候都能產生後代細胞,從而使白細胞成為一個具有多樣化祖先的群體。
克隆性造血(clonal hematopoiesis)是一種常見的與年齡有關的疾病,在這種疾病中,一個造血幹細胞的後代開始主導血液的大部分。全基因組分析已經確定,克隆性造血經常是由反覆出現的基因改變所驅動,這些基因改變賦予特定的造血幹細胞競爭優勢,從而使它們有能力不成比例地擴增。
多項獨立的研究已表明,克隆性造血往往與動脈粥樣硬化和心血管疾病相伴而生。自發現以來,這種令人驚訝的關聯一直受到臨床醫生和科學家們的強烈關注。
心血管疾病是西方國家發病和死亡的主要原因,是一個巨大的公共衛生負擔。血液中的克隆擴增(clonal expansion)是否會導致動脈粥樣硬化的進展,如果是,又是如何造成的?
隨後的研究已表明,確實,動脈粥樣硬化斑塊的形成可以被具有克隆性造血相關突變的免疫細胞所加劇,從而提出了血液中的克隆擴增是否應該作為預防心血管疾病的治療靶點的問題。
在一項新的研究中,來自美國麻省總醫院(MGH)和哈佛醫學院的研究人員如今提出了一種不同的、額外的可能性:動脈粥樣硬化導致克隆性造血。動脈粥樣硬化患者遭受高脂血症和炎症,這兩種症狀會長期增強造血幹細胞分裂率。他們證實這種增加的分裂會加速克隆性造血的產生。相關研究結果於2021年2月25日線上發表在Cell期刊上,論文標題為“Increased stem cell proliferation in atherosclerosis accelerates clonal hematopoiesis”。
圖片來自Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.01.049
論文通訊作者、MGH系統生物學中心首席研究員Kamila Naxerova博士說,“動脈粥樣硬化患者基本上經歷了‘時間加速’。這是因為基因改變出現並在造血系統中傳播的速度是由幹細胞分裂的基本速度決定的。從遺傳學的角度來看,你可以說動脈粥樣硬化加速了血液的老化。鑑於克隆性造血是一種與年齡相關的疾病,因此動脈粥樣硬化患者比健康人容易更早發病。”
Naxerova表示,她的團隊的發現對於克隆性造血患者來說可能是一個潛在的好訊息:“毫無疑問,需要更多的研究來仔細剖析克隆性造血與心血管疾病之間的聯絡。但我們的結果表明,克隆性造血在某些情況下可能只是造血系統過度活躍的一個相對無害的訊號,它本身並沒有危險。”
參考資料:1.Alexander Heyde et al. Increased stem cell proliferation in atherosclerosis accelerates clonal hematopoiesis. Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.01.049.2.Atherosclerosis can accelerate the development of clonal hematopoiesis, study findshttps://medicalxpress.com/news/2021-02-atherosclerosis-clonal-hematopoiesis.html