Назад
Лимфоциты, которые вырабатываются в костном мозге, в основном помогают защищаться от бактерий и травм, но иногда они могут обернуться против организма - например, при сердечно-сосудистых заболеваниях их воспалительная агрессия может повредить артерии и сердце.
Новое исследование в журнале Nature Immunology, проведенное под руководством ученых из Массачусетской больницы общего профиля (MGH), позволяет понять пути, которые увеличивают или уменьшают выработку этих клеток костным мозгом. Полученные результаты могут привести к новым методам лечения заболеваний, возникающих при нарушении баланса производства белых кровяных клеток.
Старший автор работы Матиас Нарендорф объясняет, что нервная система играет роль в контроле производства клеток крови через химические мессенджеры или нейротрансмиттеры. Это, например, важно для людей, подверженных стрессу, когда гормоны стресса - часть реакции "бороться или бежать", контролируемой симпатической нервной системой - могут увеличить активность костного мозга и воспаление сердечно-сосудистой системы в ответ на нейротрансмиттер норадреналин", - говорит он. У симпатических нервов есть противник - парасимпатические нервы, которые замедляют реакции и приводят организм в состояние покоя, в основном благодаря нейромедиатору ацетилхолину.
Поскольку ацетилхолин может оказывать защитное действие против воспаления и сердечных заболеваний, исследователи изучали этот нейротрансмиттер в костном мозге. "Когда мы изучили, как ацетилхолин действует на производство клеток крови, мы обнаружили, что он делает ожидаемое - уменьшает количество лимфоцитов, в отличие от норадреналина, который их увеличивает", - говорит Нарендорф. "Но неожиданным оказался источник нейромедиатора ацетилхолина".
Авторы не обнаружили в костном мозге никаких признаков типичных нервных волокон, которые, как известно, выделяют ацетилхолин. Вместо этого ацетилхолин в костном мозге поставляли В-клетки, которые сами по себе являются одним из видов белых кровяных клеток (наиболее известных тем, что производят антитела). "Таким образом, В-клетки противостоят воспалению - даже в сердце и артериях - путем подавления производства белых кровяных клеток в костном мозге. Удивительно, но для этого они используют нейротрансмиттер", - говорит Нарендорф.
Изучение этого процесса может помочь исследователям разработать стратегии блокирования воспаления при сердечно-сосудистых заболеваниях, таких как атеросклероз. "В конечном итоге это может привести к созданию новых терапевтических средств для борьбы с инфарктом миокарда, инсультом и сердечной недостаточностью", - отмечает Нарендорф.
Maximilian J. Schloss et al. Ацетилхолин, вырабатываемый В-лимфоцитами, ограничивает постоянный и экстренный гемопоэз (аннотация).
Вегетативные нервные механизмы контролируют функции органов через симпатическую и парасимпатическую ветви, которые оказывают противоположные эффекты. В костном мозге симпатические (адренергические) нервы способствуют гемопоэзу, однако, как парасимпатические (холинергические) сигналы модулируют гемопоэз, остается неясным. В данном исследовании мы показали, что В-лимфоциты являются важным источником ацетилхолина, нейротрансмиттера парасимпатической нервной системы, который снижает кроветворение.
Секвенирование РНК единичных клеток выявило девять кластеров клеток, экспрессирующих холинергический α7 никотиновый рецептор (Chrna7) в нише стволовых клеток костного мозга, включая эндотелиальные и мезенхимальные стромальные клетки (МСК). Удаление В-клеточного ацетилхолина привело к дифференциальной экспрессии различных генов, включая Cxcl12 в лептиновых рецепторах+ (LepR+) стромальных клетках. Фармакологическое ингибирование ацетилхолиновой сигнализации увеличивало системное снабжение воспалительными миелоидными клетками у мышей и людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
