به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، مقاله‌ای در مجله Nature Reviews Molecular Cell Biology (2025) با عنوان «نقش جایگاه سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک در توسعه و پیری» منتشر شده است که تعاملات سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک (HSCs) و سلول‌های بنیادی و پیش‌ساز هماتوپوئتیک (HSPCs) با جایگاه‌های میکرومحیطی مغز استخوان را بررسی می‌کند. این مطالعه نشان می‌دهد که HSCs در طول رشد از چندین جایگاه متمایز (آئورت، کبد جنینی و مغز استخوان) عبور کرده و تحت تنظیم خارجی توسط این جایگاه‌ها قرار می‌گیرند. استفاده از فناوری‌های نوین مانند ترانسکریپتومیک تک‌سلولی و میکروسکوپی، تعاملات سلولی جدیدی را شناسایی کرده که بر تعیین و عملکرد HSCs تأثیر دارند. همچنین، این مقاله به تغییرات جایگاه مغز استخوان در پیری و نقش آن‌ها در بیماری‌های هماتوپوئتیک مرتبط با سن می‌پردازد. این یافته‌ها برای بهبود کشت خارج از بدن HSCs، درمان‌های اتولوگ و پیوند، و توسعه درمان‌های نوین برای اختلالات هماتوپوئتیک پیری اهمیت دارند.

جایگاه HSCs: محور تولید خون در طول عمر
تولید خون به سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک (HSCs) و سلول‌های پیش‌ساز هماتوپوئتیک (HSPCs) وابسته است که در نهایت در مغز استخوان ساکن می‌شوند. این سلول‌ها تحت تنظیم دقیق میکرومحیط مغز استخوان، یا جایگاه (niche)، قرار دارند که شامل سلول‌های استرومایی، اندوتلیال و ایمنی است. این مطالعه جدید، با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته مانند ترانسکریپتومیک تک‌سلولی و میکروسکوپی، تعاملات پیچیده HSCs با جایگاه‌هایشان را در مراحل مختلف رشد (از آئورت جنینی تا مغز استخوان) و تغییرات این جایگاه‌ها در پیری بررسی کرده است. درک این تعاملات برای بهبود کشت خارج از بدن HSCs، افزایش کارایی پیوندهای اتولوگ و توسعه درمان‌های هدفمند برای بیماری‌های هماتوپوئتیک مرتبط با پیری، مانند لوسمی یا کم‌خونی، حیاتی است.

مسیر رشد HSCs: از آئورت تا مغز استخوان
HSCs در طول رشد جنینی از اندوتلیوم هماژن در آئورت مشخص شده، به کبد جنینی مهاجرت کرده و در نهایت جایگاه نهایی خود را در مغز استخوان پیدا می‌کنند. هر یک از این جایگاه‌ها نقش متفاوتی در تنظیم HSCs ایفا می‌کنند. در آئورت، تعاملات با سلول‌های اندوتلیال و سیگنال‌های التهابی، مانند مسیرهای Notch و Wnt، تعیین HSCs را هدایت می‌کنند. در کبد جنینی، جایگاه‌های غنی از ماکروفاژها و سلول‌های استرومایی، تکثیر و تمایز HSCs را تقویت می‌کنند. در مغز استخوان، سلول‌های استرومایی مزانشیمی و عروق سینوسوئیدی، تعادل بین خودنوزایی و تمایز HSCs را حفظ می‌کنند. این مطالعه با استفاده از مدل‌های ردیابی خطی و میکروسکوپی پیشرفته، تعداد HSCs مشخص‌شده و تأثیر عملکردی هر جایگاه را بررسی کرده و پرسش‌هایی درباره تنوع عملکردی HSCs در جایگاه‌های مختلف مطرح کرده است.

نقش جایگاه در پیری: التهاب و اختلال عملکرد  
با افزایش سن، جایگاه مغز استخوان دستخوش تغییرات قابل‌توجهی می‌شود که عملکرد HSCs را مختل می‌کند. این تغییرات شامل کاهش سلول‌های استرومایی مزانشیمی، افزایش التهاب مزمن (اینفلام‌پیری)، و تغییر در سیگنالینگ عروقی است. این مطالعه نشان داد که افزایش سیتوکین‌های التهابی، مانند TNF-α و IL-1β، در جایگاه پیری، تمایل HSCs به سمت تمایز میلوئیدی را افزایش داده و خودنوزایی آن‌ها را کاهش می‌دهد. این امر به کاهش تنوع کلونال HSCs و افزایش خطر بیماری‌هایی مانند سندرم‌های میلودسپلاستیک و لوسمی منجر می‌شود. ترانسکریپتومیک تک‌سلولی تعاملات جدیدی بین HSCs و سلول‌های ایمنی در جایگاه پیری، مانند ماکروفاژهای پیش‌التهابی، را شناسایی کرده که می‌توانند هدف درمانی قرار گیرند.

فناوری‌های نوین: نوری بر تعاملات سلولی 
پیشرفت‌های اخیر در ترانسکریپتومیک تک‌سلولی و میکروسکوپی، درک ما از جایگاه HSCs را متحول کرده است. این فناوری‌ها امکان شناسایی زیرمجموعه‌های نادر سلولی در جایگاه، مانند سلول‌های استرومایی خاص یا ماکروفاژهای تنظیم‌کننده، را فراهم کرده‌اند. مدل‌های ردیابی خطی جدید نشان داده‌اند که تعداد محدودی از HSCs در آئورت مشخص شده و در جایگاه‌های بعدی گسترش می‌یابند، که پرسش‌هایی درباره پتانسیل کلونال این سلول‌ها مطرح می‌کند. میکروسکوپی پیشرفته، مانند تصویربرداری درون‌حیاتی، تعاملات دینامیک بین HSCs و سلول‌های جایگاه، از جمله مهاجرت و لنگر انداختن HSCs در مغز استخوان، را آشکار کرده است. این ابزارها به شناسایی سیگنال‌های کلیدی، مانند CXCL12 و SCF، که تعادل HSCs را تنظیم می‌کنند، کمک کرده‌اند.

کاربردهای درمانی: از کشت تا پیوند  
درک دقیق‌تر جایگاه HSCs امکانات جدیدی برای بهبود درمان‌های سلولی فراهم کرده است. کشت خارج از بدن HSCs برای پیوند یا ژن‌درمانی اغلب با کاهش خودنوزایی همراه است. این مطالعه پیشنهاد می‌کند که شبیه‌سازی سیگنال‌های جایگاه، مانند افزودن فاکتورهای رشد یا ماتریکس خارج‌سلولی، می‌تواند این محدودیت را برطرف کند. همچنین، مداخلات هدفمند برای اصلاح جایگاه پیری، مانند مهار سیتوکین‌های التهابی یا تقویت سلول‌های استرومایی، می‌توانند عملکرد HSCs را در بیماران مسن بهبود بخشند. این رویکردها می‌توانند به کاهش عوارض پیوند، افزایش موفقیت درمان‌های اتولوگ و مدیریت بیماری‌های هماتوپوئتیک مرتبط با سن کمک کنند.

چالش‌ها و پرسش‌های باز  
با وجود پیشرفت‌های قابل‌توجه، پرسش‌های متعددی باقی مانده است. تعداد دقیق HSCs مشخص‌شده در آئورت و تأثیر جایگاه‌های مختلف بر تنوع عملکردی آن‌ها نامشخص است. همچنین، مکانیسم‌های دقیق تغییرات جایگاه در پیری و نحوه تعامل آن‌ها با HSCs نیاز به بررسی بیشتری دارند. این مطالعه بر نیاز به مدل‌های حیوانی متنوع‌تر و مطالعات انسانی برای ترجمه یافته‌ها به بالین تأکید دارد. استانداردسازی روش‌های کشت و ارزیابی جایگاه‌های پیری نیز برای توسعه درمان‌های مؤثر ضروری است. تحقیقات آینده باید بر شناسایی اهداف مولکولی خاص، مانند مسیرهای سیگنالینگ التهابی، و آزمایش مداخلات درمانی در مدل‌های نزدیک‌تر به انسان تمرکز کنند.

نتیجه‌گیری  
این مقاله با تحلیل عمیق تعاملات سلول‌های بنیادی هماتوپوئتیک با جایگاه‌هایشان در طول رشد و پیری، دیدگاه جامعی درباره تنظیم تولید خون ارائه می‌دهد. با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، این مطالعه تعاملات سلولی جدیدی را شناسایی کرده که می‌توانند به بهبود کشت HSCs، پیوندهای اتولوگ و درمان بیماری‌های هماتوپوئتیک مرتبط با پیری کمک کنند. تغییرات جایگاه در پیری، به‌ویژه التهاب مزمن، نقش کلیدی در اختلال عملکرد HSCs ایفا می‌کنند و اهداف درمانی بالقوه‌ای را ارائه می‌دهند. با این حال، چالش‌هایی مانند تنوع عملکردی HSCs و استانداردسازی روش‌ها نیازمند تحقیقات بیشتری هستند. این تحلیل یکپارچه، اهمیت جایگاه HSCs در سلامت هماتوپوئتیک را برجسته کرده و پتانسیل رویکردهای نوین را برای بهبود کیفیت زندگی بیماران نشان می‌دهد.  
پایان مطلب/.