华人学者团队领衔!炎症在干细胞中写下“生命日记”:《Nature》发现造血系统记录免疫挑战的全新方式

  • 2026-05-30 11:27:48
  • 来源:医药头条

在每个人的一生中,我们的身体会不断应对各种感染和炎症。这些免疫挑战不仅在当时被免疫系统处理,其影响还可能被我们的“造血工厂”——骨髓——深刻地记录下来。2026年5月27日,加拿大多伦多大学Stephanie Z. Xie团队在Nature 在线发表题为“Human haematopoietic stem cells remember inflammatory stress”的研究论文,该研究揭示位于造血系统顶端的造血干细胞中,存在一个特殊的亚群,它们能够形成“炎症记忆”,而这种记忆状态的积累,与衰老、疾病乃至个体死亡风险紧密相连。

背景:炎症是双刃剑,干细胞是核心

血液系统中的成熟细胞寿命有限,需要由骨髓中的造血干细胞和祖细胞不断再生。这个精密的过程在人的一生中受到严格调控。然而,随着年龄增长,造血干细胞的功能会衰退,其多样性降低,导致“克隆性造血”现象增多,进而增加血液恶性肿瘤的风险。反复的炎症刺激(如慢性感染)是影响造血干细胞功能的关键环境因素,它会驱动干细胞从静息状态进入激活状态。但人类造血干细胞作为一个异质性群体,是否对所有炎症都做出相同反应,这种反应又如何影响长期健康,一直是个谜。

发现:首次定义“炎症记忆干细胞”

为了解答这个问题,研究团队开发了创新的“异种移植炎症恢复模型”,并结合单细胞多组学技术,首次在人类造血干细胞中鉴定出两个功能迥异的亚群。其中一个关键的亚群被命名为 “造血干细胞-炎症记忆”(HSC-iM) 细胞。

这些HSC-iM细胞在基因表达和表现遗传层面保留了之前经历炎症的独特“印记”。它们表现出一种深度静息状态,主动降低了造血输出功能,仿佛进入了“战略储备”模式。重要的是,这种HSC-iM特征并非实验模型独有。研究人员在从COVID-19中恢复的患者、镰状细胞病患者、老年人及存在克隆性造血的个体体内都发现了这一程序,证明了其广泛的生理和病理相关性。

将 HSC-iM 程序传递至单核细胞(图源自Nature

机制:记忆如何影响健康与疾病

更深入的研究揭示了HSC-iM令人惊讶的双重角色:

适应与选择:在携带“克隆性造血”突变的干细胞中,HSC-iM程序反而能帮助这些细胞更好地激活和分化,以适应炎症压力。这解释了为何某些癌前突变克隆能在慢性炎症环境中获得生长优势,为理解白血病前期病变提供了新视角。

系统性影响:HSC-iM细胞携带的促炎症特征并非局限于自身,而是能够“传递”给它们分化产生的免疫细胞后代。这意味着,一次炎症经历可能通过改变造血干细胞的“记忆”,长期、系统地影响机体未来的免疫状态。

临床警示:在人群队列分析中,研究人员发现,外周血免疫细胞中HSC-iM程序越活跃的个体,其全因死亡风险评分也越高。这直接表明,HSC-iM状态可作为一个强大的生物学指标,反映炎症暴露的累积负担和长期健康风险。

未来:从生物标志物到干预靶点

这项研究从根本上改变了我们对造血干细胞与炎症关系的理解。它首次在人类中证实,炎症能在最源头的造血干细胞中“雕刻”出具有长期功能记忆的细胞群体。这不仅为理解慢性炎症如何驱动衰老和血液肿瘤提供了新框架,也使HSC-iM程序成为一个极具潜力的新型生物标志物,用于评估个体的炎症负荷和远期健康风险。未来,针对HSC-iM状态的调控,或将成为预防炎症相关血液衰老和恶性转化的全新策略。

参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10522-7


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