人体如何平衡免疫系统

南加州大学研究发现，部分造血干细胞在对抗诸如衰老之类的系统性破坏问题方面比其他细胞表现更出色。

在你的身体里，造血干细胞每天产生约100亿个新的白细胞，这些白细胞也被称为免疫细胞。更令人称奇的是，根据南加州大学的一项新干细胞研究（发布在期刊《EMBO报告》(EMBO Reports)上），如果这些血液干细胞中部分细胞没有完成工作，其他的血液干细胞就会弥补这一缺陷，更多地产生所缺乏的任何特定类型的免疫细胞。

南加州大学博士生Lisa Nguyen和同事在Rong Lu实验室通过跟踪小白鼠骨髓中的各个血液干细胞来观察这一现象。为了创建追踪标签，科学家们为每个造血干细胞附上了一段独特的基因序列。在造血过程中，每一个造血干细胞都会将其独特的遗传标记传递至子细胞。子细胞包括两种免疫细胞，即B细胞和T细胞。

为测试这些带有独特标记的造血干细胞的作用，科学家们对小白鼠进行了一系列的骨髓移植。小白鼠同时接受了正常造血干细胞和有缺陷的造血干细胞（这种细胞发生了基因突变），导致既不能只产生B细胞，也不能同时产生B细胞和T细胞。

补偿机制：人体如何平衡免疫系统

科学家们发现，正常造血干细胞弥补了缺乏B细胞和T细胞的缺陷。同时与存在B细胞缺陷的干细胞进行移植时，正常干细胞会产生过量的B细胞，以维持免疫系统的平衡。而在同时与存在B细胞和T细胞缺陷的干细胞进行移植时，正常干细胞则会产生过量的B细胞和T细胞，以维持免疫系统的平衡。

科学家们还发现，大部分工作由部分特定造血干细胞完成。这些关键的造血干细胞大量增生，以弥补受体小白鼠的免疫细胞缺陷，而这些细胞在移植到不同受体小鼠后也会继续增生。这些高效造血干细胞的基因活性出现了变化，增强了供给过多缺陷免疫细胞类型的能力。

通过了解并最终利用干细胞这种与生俱来的能力，我们将有望优化多种疾病的治疗方法。
— Rong Lu

南加州大学干细胞生物学和再生医学助理教授Lu说道：“这些干细胞的补偿能力为血液和免疫系统的破坏进行了一定程度的恢复，比如衰老过程、多种血癌和紊乱的早期阶段以及骨移植等。通过了解并最终利用干细胞这种与生俱来的能力，我们将有望优化多种疾病的治疗方法。”

其他共著者包括来自Lu实验室的Zheng Wang、Adnan Y. Chowdhury、Elizabeth Chu、Jiya Eerdeng和Du Jiang。

资金来自美国国立卫生研究院（R00HL113104、R01HL135292、R01HL138225、P30CA014089、T32HD060549和F31HL134359）、Rose Hills基础科学和工程学奖学金、南加州大学教务长本科生研究奖学金、加州理工学院再生医学培训资助、Hearst奖学金奖、南加州大学研究办公室和Norris医学图书馆。

编辑：Cristy Lytal

头图：在造血过程中，每一个造血干细胞都会将其独特的遗传标记传递至子细胞。子细胞包括两种免疫细胞，即B细胞和T细胞，如上图所示。（摄影/NIAID/NIH）