巨噬细胞介导NLRP调控HSC Wnt/β-catenin信号通路在造血重建中的机制研究

Poor graft function is one of the severe complications in hematopoietic stem cell transplantation (HSCT), which can seriously affects survival rate and survival quality of patients.Its pathogenesis is the important scientific problems which need to be solved. AS well known, Wnt/β-catenin,Notch or several other signaling pathways have been demonstrated to play an important role in maintaining normal hematopoiesis. Our previous study showed that macrophages, the important components of the HSC microenvironment could affect hematopoietic reconstitution after HSCT. And macrophages can activate Wnt/β-catenin signaling pathway by activating macrophage-related NLRP inflammatory reactions to regulate reconstitution of bone marrow microenvironment. But the exact mechanism is still unclear. So, on the basis of previous work, we will investigate the molecular mechanisms of macrophages /NLRP mediated hematopoietic reconstruction by regulation of Wnt/β-catenin signaling pathway from the aspect of protein translation and transcriptional regulation. If the result is as our suspection, it will be a powerful supplement for HSCT and hematopoietic reconstruction, as well as provides a new theoretical basic for Poor graft function after HSCTin clinical practice.

植入功能不良是造血干细胞移植的严重并发症，影响患者生存率与生存质量。其发病机制是目前亟待探索的重要科学问题。众所周知，正常骨髓造血受Wnt/β-catenin、notch等多种信号通路调控。本团队前期研究发现：造血微环境的重要组成部分--巨噬细胞可促进损伤骨髓微环境修复，并通过NLRP介导Wnt/β-catenin信号通路调控骨髓造血重建，但其具体机制尚不清楚。为此，本研究拟在前期研究基础上，进一步从转录翻译、转录调控等层面探索巨噬细胞通过NLRP调控造血干细胞Wnt/β-catenin信号通路，介导骨髓造血重建的分子机制。如获成功，则可为解析造血干细胞移植骨髓造血重建做一有力补充，并为植入功能不良防治策略探索提供新思路。

植入功能不良是造血干细胞移植后的严重并发症之一，其发病机制和有效临床干预的研究是HSCT 领域亟待解决的重要科学问题和新的研究领域。研究认为，植入功能不良与造血微环境关系密切，骨髓巨噬细胞是造血微环境的重要组成部分，能够调控造血，但巨噬细胞对造血干细胞移植后骨髓重建的作用及具体机制尚不明确。为此，本研究主要探索骨髓巨噬细胞对造血重建的调控作用及相关机理，进一步明确巨噬细胞相关因子对造血重建的作用机理。本研究首先建立异基因和同基因造血干细胞移植小鼠模型。分析了巨噬细胞清除状态和趋化状态下对移植小鼠生存率、外周血象重建及骨髓血象重建的情况。发现使用Clodronate Liposome清除骨髓中巨噬细胞对移植后早期造血恢复不利，并可加重病理损伤。使用RS102895抑制巨噬细胞趋化而使骨髓中巨噬细胞增多可促进移植后早期造血恢复，减轻病理损伤。同时本研究还建立了3.0 Gy照射小鼠骨髓损伤模型，研究清除巨噬细胞对骨髓损伤和造血重建的影响，发现清除小鼠骨髓巨噬细胞影响移植小鼠生存率，加重骨髓病理损伤，增高GMP和白细胞数量，降低骨髓细胞总数、造血干细胞和MEP细胞数量，不利于外周血红细胞和血小板的恢复。最后从巨噬细胞对造血干细胞的直接作用，巨噬细胞对造血干细胞归巢的影响以及信号通路方面探讨具体的分子机制。结果提示巨噬细胞的清除影响造血干细胞的归巢从而不利于造血重建；巨噬细胞与造血干细胞的体外共培养实验表明巨噬细胞对造血干细胞有直接支持作用，而且直接接触作用明显，提示体内清除巨噬细胞抑制造血重建可能与巨噬细胞对造血干细胞的直接支持作用减弱有关；此外，我们进一步筛选巨噬细胞分泌相关因子，并对结果进行验证，发现巨噬细胞清除影响造血重建与巨噬细胞NLRP-IL-1β信号通路以及Wnt/β-catenin通路相互作用有关。本研究拓宽了对HSCT 巨噬细胞微环境调控造血重建机理的认识，为全面评价 HSCT 后骨髓巨噬细胞的作用提供新的理论和实验依据。