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研究背景:巨核系造血主要分为两个过程:从造血干细胞到成熟巨核细胞的增殖和分化过程以及从成熟巨核细胞到前血小板前体形成,最终导致血小板释放的过程。促血小板生成素(TPO)是调节巨核细胞的特异性生长因子,骨髓间充质细胞(MSCs)对巨核细胞的生长和分化也具有重要的作用。因此,对于巨核系造血的调控可以分为两方面,一是直接作用于巨核细胞;二是参与调控骨髓间充质TPO的生成,从而间接参与巨核系造血。有研究证实神经递质5-HT能促进巨核细胞和造血干细胞增殖以及减少细胞凋亡。然而,其作用机制还不明确。血小板多种内容物可以调节骨髓TPO合成,致密颗粒中的5-HT对其的作用尚不清楚。方法:(1)采用Q-PCR,流式,WesternBlot或免疫荧光四种方法检测巨核细胞和MSCs上5-HT2受体mRNA或蛋白的表达;(2)MTT或CCK-8检测5-HT对巨核细胞和MSCs的增殖作用以及流式检测凋亡及相关通路;(3)人类来源的骨髓细胞经不同的刺激后进行巨核细胞分类计数;(4)建立应激创伤小鼠模型研究5-HT与TPO的关系;(5)Q-PCR和WB检测MSCs TPO mRNA的表达和蛋白质的合成。结果:(1)多种方法可检测到巨核细胞和MSCs表达5-HT2受体mRNA和蛋白;(2)5-HT呈剂量依赖性促进巨核细胞和MSCs的生长,以200 nM效果明显;(3)200 nM 5-HT处理后,巨核细胞Akt的磷酸化增多,AnnexinV/PI,活性Caspase-3表达下降,含JC-1单体的细胞增多,作用与TPO相似,但前者能被5-HT2受体抑制剂酮舍林阻断,而后者不变;(4)5-HT处理组前血小板前体产生巨核细胞和产血小板巨核细胞的比例高于对照组,而凋亡巨核细胞的比例低于对照组。(5)创伤应激小鼠血浆中5-HT升高早于TPO水平升高,加入5-HT合成抑制剂LX1606后,5-HT水平明显下降,TPO水平也降低;(6)5-HT处理后,MSCs TPO mRNA表达高于对照组,加入5-HT2受体抑制剂后,TPO mRNA表达量下降,且低于正常对照组。(7)200 nM 5-HT处理后,MSCs中AKT,ERK和STAT3磷酸化水平升高,酮舍林则抑制该作用。结论:5-HT能从两方面调控巨核系造血:一是直接作用于巨核细胞,发挥促增殖和抗凋亡作用,并促进巨核细胞成熟及促进前血小板前体以及血小板的形成;二是作用于骨髓MSCs,促进TPO的合成和分泌,间接促进巨核系造血。5-HT可为体外扩增巨核细胞和人工生成血小板提供新方案。同时,也为神经系统可能通过神经递质参与造血调控提供新的理论依据。