به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، دانشمندان در مطالعات اخیر خود عملکرد ناشناخته‌ای از سلول‌های ایمنی در مغز استخوان را کشف کرده‌اند. سلول‌های بنیادی خون‌ساز قطعی (HSC) مخزن کلیدی برای تشکیل سلول‌های خونی در طول عمر هستند و عملکرد آنها به صورت پویا با نیازها در سنین مختلف تنظیم می‌شود و حداقل تا حدی از طریق تعامل با یک جایگاه سلول‌های بنیادی عملکردی تنظیم می‌شود. سلول‌های بنیادی خون‌ساز در طول رشد جنینی ایجاد می‌شوند و در حدود تولد به فضای مغز استخوان مهاجرت می‌کنند و در این دوره زمانی به محرک‌های التهابی حساس هستند. با این حال، مفهوم غالب تاریخی گسترش HSC ها در طول رشد در کبد جنین و به دنبال آن مهاجرت بعدی به مغز استخوان اخیراً به چالش کشیده شده است. در عوض، HSC ها تکثیر محدودی در کبد جنین نشان می‌دهند، اما پس از انتقال به فضای جایگاه مغز استخوان، پس از تولد گسترش می‌یابند که تنها پس از آن برای میزبانی HSCهای قطعی پشتیبانی می‌شود. این بینش‌ها بر اهمیت توصیف مکانیسم‌های تنظیمی مسئول ایجاد یک جایگاه سلول‌های بنیادی عملکردی در مغز استخوان تأکید می‌کنند، که ممکن است منجر به رویکردهای جدیدی برای گسترش  HSC های عملکردی در شرایط آزمایشگاهی نیز شود. در موش بالغ، انواع مختلف سلول‌های غیر خون‌ساز ساکن مغز استخوان در تنظیم عملکرد سلول‌های بنیادی خون‌ساز (HSC) دخیل بوده‌اند با این حال، مکانیسم‌های تنظیمی مسئول ایجاد جایگاه سلول‌های بنیادی و عوامل دخیل در جذب HSCها در طول رشد، هنوز به طور کامل شناخته نشده‌اند. سلول‌های استرومایی مزانشیمی (MSCs) و سلول‌های اندوتلیال (EC) سلول‌های جایگاه مهمی هستند و ریزمحیطی را تشکیل می‌دهند که از استقرار قطعی HSCها پشتیبانی می‌کند. به طور خاص، سلول‌های مزانشیمی مشتق از تاج عصبی به تدریج جایگاه سلول‌های بنیادی مغز استخوان را در حوالی تولد تشکیل می‌دهند و از طریق تولید CXCL1211 برای جذب HSCها مهم هستند. این سلول‌های جایگاه ممکن است با سلول‌های Prx مثبت که فاکتور رونویسی Foxc1 را بیان می‌کنند و تولید CXCL1212 را تنظیم می‌کنند، همپوشانی داشته باشند. CXCL12 تولید شده توسط سلول‌های نیچ بیان‌کننده Lepr13، و همچنین SCF تولید شده توسط سلول‌های اندوتلیال، برای ایجاد مناسب یک مخزن قطعی HSC در موش‌های نوزاد نیز مهم بوده‌اند. در این زمینه، اطلاعات مربوط به ماهیت سلولی تنظیم‌کننده‌های فیزیولوژیکی که ایجاد نیچ سلول‌های بنیادی عملکردی، ترکیب سلولی نیچ و تعامل سلولی آنها در مغز استخوان را هماهنگ می‌کنند، وجود ندارد. از طرفی، ماکروفاژهای جنینی - فاگوسیت‌های تخصصی سیستم ایمنی - تشکیل سلول‌های بنیادی خون و در نتیجه تولید مادام‌العمر سلول‌های خونی را تنظیم می‌کنند. آن‌ها نقش مهمی در تنظیم اندازه مخزن سلول‌های بنیادی خون‌ساز دارند که برای تولید مداوم سلول‌های خونی و حفظ سلامت سیستم ایمنی ضروری است. سیستم ایمنی ما به طور مداوم تجدید می‌شود، زیرا سلول‌های ایمنی و خونی طول عمر محدودی دارند و بنابراین باید دائماً جایگزین شوند. این امر توسط سلول‌های بنیادی خون‌ساز که در مغز استخوان یافت می‌شوند، تضمین می‌شود. فرآیند تشکیل سلول‌های خونی برای حفظ عملکرد سیستم ایمنی و در نتیجه برای پیری سالم بسیار مهم است. با این حال، فرآیند تشکیل سلول‌های خونی برای عملکرد روان به یک ریزمحیط ویژه نیاز دارد: جایگاه خون‌ساز، که از سلول‌های پشتیبان تشکیل شده است. چگونگی تشکیل این جایگاه در طول رشد هنوز تا حد زیادی ناشناخته است.

ماکروفاژها - جمعیتی ناهمگن از سلول‌های بنیادی

این تیم تحقیقاتی  توانست نشان دهد که دو گروه مختلف از ماکروفاژها در مغز استخوان وجود دارند: یکی با منشأ جنینی و دیگری که فقط پس از تولد از سلول‌های بنیادی خون‌ساز ناشی می‌شود. رئیس گروه تحقیقاتی ایمونولوژی در این مطالعه، توضیح داد: جمعیت سلول‌های ماکروفاژ ناهمگن است و بسته به سن، از ماکروفاژهایی با منشأ مختلف تشکیل شده است، به طوری که یا از منابع جنینی مشتق می‌شوند یا با افزایش سن از سلول‌های بنیادی خون‌ساز بالغ تشکیل می‌شوند.

ماکروفاژهای جنینی تعداد سلول‌های بنیادی را تنظیم می‌کنند

اگرچه مورفولوژی (ویژگی‌های خارجی) مشابهی دارند، اما این ماکروفاژها از نظر عملکرد تفاوت قابل توجهی دارند. دکتر گولسه پرچین، نویسنده اول این مطالعه، تأکید می‌کند: به طور خاص، ماکروفاژهای جنینی برای تعداد صحیح سلول‌های بنیادی خون در مغز استخوان ضروری هستند اما برای تشکیل اولیه سلول‌های بنیادی در جنین لازم نیستند. اگر این ماکروفاژها از بین بروند، تعداد سلول‌های بنیادی خون کاهش می‌یابد و سلول‌های پیش‌ساز کمتری برای سلول‌های خونی جدید وجود دارد. این امر بر توانایی بدن در تشکیل سلول‌های خونی جدید در طول زندگی تأثیر می‌گذارد.

مهاجرت سلول‌های بنیادی خون‌ساز به ماکروفاژهای جنینی

پرسشی که در این مطالعه به ذهن می‌رسد این است که ماکروفاژهای جنینی چگونه به این هدف دست می‌یابند؟ فقدان آنها بر مهاجرت سلول‌های بنیادی خون‌ساز به مغز استخوان تأثیر می‌گذارد. سلول‌های بنیادی در نواحی دیگر جنین رشد می‌کنند و در حوالی تولد به مغز استخوان مهاجرت می‌کنند، جایی که برای بقیه عمر موجود زنده در آنجا می‌مانند. سلول‌های بنیادی «مقصد» خود را از طریق سیگنال‌های شیمیایی از مغز استخوان - قابل مقایسه با یک «بو»ی خاص - که سلول‌های بنیادی آنها را تشخیص می‌دهند و بنابراین می‌دانند که در کجا مورد نیاز هستند، پیدا می‌کنند. سلول‌های استرومایی مزانشیمی که در محیط نیچ وجود دارند، می‌توانند این سیگنال‌های مهم را برای سلول‌های بنیادی ترشح کنند. تعداد این سلول‌های استرومایی تخصصی و همچنین تولید سیگنال‌ها توسط ماکروفاژهای مشتق شده از جنین واقع در مغز استخوان هماهنگ می‌شود. اگر ماکروفاژهای جنینی از بین بروند، فرآیند مهاجرت سلول‌های بنیادی خون دیگر به طور بهینه انجام نخواهد شد.

بینش‌های جدید در مورد خون‌سازی و دفاع ایمنی

نویسندگان این مطالعه افزودند: نتایج ما نشان می‌دهد که تعاملات در طول ایجاد فعالیت خون‌سازی در مغز استخوان چقدر پیچیده است و بر اهمیت تکوین، یعنی منشأ ماکروفاژها، تأکید می‌کند. آنها تأکید می‌کنند که ماکروفاژهای مغز استخوان فقط سلول‌های ایمنی ساده نیستند، بلکه به طور فعال شرایط را برای خون‌سازی سالم کنترل می‌کنند.محققان این مطالعه با اطمینان افزودند: اگر بتوانیم نقش ماکروفاژهای جنینی را بهتر درک کنیم، این امر پیامدهای گسترده‌ای برای تحقیقات در مورد بیماری‌های مرتبط با سن خواهد داشت. علاوه بر این، شناسایی مکانیسم‌های تنظیمی زیربنایی ایجاد و حفظ خون‌سازی در بزرگسالان می‌تواند رویکردهای درمانی جدیدی را برای ارتقاء پیری سالم ارائه دهد.

پایان مطلب./