Identifikace specifické populace kmenových buněk krvetvorby spojené se stárnutím imunitního systému
Kmenové buňky krvetvorby v kostní dřeni jsou zodpovědné za produkci červených krvinek a buněk imunitního systému. Imunitní buňky se dělí na myeloidní linii (součást vrozené imunity) a lymfoidní linii (součást adaptivní imunity). S přibývajícím věkem dochází k posunu v produkci imunitních buněk, kdy je upřednostňována tvorba myeloidních buněk na úkor lymfoidních. Tento posun je jedním z faktorů, které přispívají k dysfunkci stárnoucího imunitního systému. V nové studii vědci identifikovali specifický znak dysfunkce kmenových buněk krvetvorby související s věkem, který upřednostňuje produkci myeloidních buněk. Tento objev by mohl být prvním krokem k cílenému ovlivnění těchto nefunkčních kmenových buněk s cílem obnovit vyváženější produkci imunitních buněk a zlepšit tak imunitní funkce u starších jedinců.
Vědci ve své práci využili myši s reportérovým genem pro Clusterin (Clu) značeným zeleným fluorescenčním proteinem (GFP). Díky tomu zjistili, že exprese Clu spolehlivě označuje populaci kmenových buněk krvetvorby, které s věkem stále více inklinují k produkci myeloidních buněk a krevních destiček. Tato populace Clu-GFP pozitivních (Clu+) kmenových buněk představuje nově identifikovanou subpopulaci spojenou se stárnutím, která se překrývá, ale zároveň liší od populací identifikovaných dříve pomocí protilátek proti proteinům spojeným se stárnutím nebo pomocí reportérových systémů genů charakteristických pro stárnoucí kmenové buňky.
Clu+ kmenové buňky se objevují jako malá populace již u plodu a postupně se s věkem rozšiřují. Tyto buňky nejen vykazují zvýšenou tendenci k diferenciaci směrem k myeloidním buňkám a krevním destičkám, ale také se v kostní dřeni chovají specificky – upřednostňují vlastní obnovu před diferenciací do následných progenitorových buněk. Naproti tomu Clu-negativní (Clu-) kmenové buňky vykazují vyváženou diferenciaci do všech linií, která převažuje v populaci kmenových buněk během vývoje, ale s postupujícím věkem je stále méně zastoupena. Obě subpopulace si zachovávají schopnost dlouhodobé vlastní obnovy i u starých myší, ale různě přispívají k celkové krvetvorbě.
Dominantní expanze Clu+ kmenových buněk je hlavní příčinou změn souvisejících s věkem, které jsou pozorovány v celkové populaci kmenových buněk krvetvorby. Naopak, Clu- kmenové buňky si zachovávají mladistvou funkčnost a molekulární charakteristiky i ve stáří. Proto postupné změny v rovnováze mezi Clu+ a Clu- subpopulacemi kmenových buněk vysvětlují stárnutí krvetvorby. Tato studie identifikuje Clu jako nový marker pro rozpoznání změn spojených se stárnutím kmenových buněk krvetvorby a poskytuje nový přístup, který umožňuje sledování procesu stárnutí těchto buněk po celý život.
Odkaz na původní publikaci: https://doi.org/10.1182/blood.2024025776