成年人腿骨中50%以上的空间被脂肪占据,这一比例在衰老或疾病发生后会进一步增加。骨髓脂肪细胞数量与生理或病理性骨髓抑制具有高度的相关性。因此,脂肪细胞抑制骨髓造血被作为教科书般的常识。周波等的工作发现,骨髓脂肪细胞能够通过分泌造血干细胞必须生长因子SCF促进放化疗后造血干细胞的再生。利用条件性敲除技术将Scf从骨髓脂肪细胞中敲除,会导致放化疗后造血干细胞再生的缺陷,进而降低小鼠的血氧水平和生存率。
周波等的前期工作显示,在生理条件下,内皮细胞和血管外周的间充质干细胞是造血干细胞巢(niche)的核心组分,它们通过结构性或功能性的机制促进造血干细胞的自我更新。在最近的这项研究中,研究人员发现放疗或化疗之后生理性的造血干细胞巢(内皮细胞和间充质干细胞)会受到暂时性的破坏。为了维持骨髓内的SCF的水平,间充质干细胞紧急启动成脂分化。新生成的脂肪细胞成为临时的造血干细胞巢,通过分泌SCF等干细胞因子维持机体基本的造血功能。待到骨髓重建之后,“脂肪巢”又被生理性的干细胞巢逐步取代。因此,这项工作揭示了应激条件下造血干细胞巢的动态变化。
研究工作得到了美国Leukemia & Lymphoma Society、HHMI基金会和细胞生物学国家重点实验室的支持。