上海儿童医学中心宁铂涛团队在Molecular Biomedicine发表文章：探究脓毒症对骨髓微环境各细胞组分的不利影响
脓毒症（sepsis）是指由感染引起的全身炎症反应综合征，严重时会引起各器官功能障碍[1]。既往针对脓毒症的研究主要关注脓毒症对于心脏、肺、肾脏、肝脏等器官的影响，关于脓毒症期间骨髓微环境变化的研究甚少。上海儿童医学中心宁铂涛团队在Molecular Biomedicine期刊上发表研究论文“the bone marrow niche components are adversely affected in sepsis”，分析并总结了脓毒症引起的骨髓微环境主要细胞组分的动态变化，包括骨髓血管结构、间充质干细胞和Treg细胞，揭示出骨髓可能比其他器官对脓毒症更为敏感，为阐明脓毒症发病和进展的关键机制奠定基础[2]。完成该文章的通讯作者是上海儿童医学中心宁铂涛教授和段才闻研究员，第一作者为上海儿童医学中心硕士研究生殷凡和钱寒。
骨髓在脓毒症病理过程中扮演着重要角色[3]。骨髓微环境细胞组分，虽然不直接参与造血，但能为造血提供支持，并维持骨髓微环境稳态，因此与脓毒症也密切相关。然而，关于脓毒症，主流研究都集中在微环境成分对骨髓造血功能的调节，但对骨髓微环境细胞组分的变化研究较少。在本项研究中，作者通过LPS腹腔注射和盲肠结扎穿孔术（cecal ligation and puncture，CLP）的方式，构建了脓毒症小鼠动物模型，分析了骨髓微环境主要细胞组分（骨髓血管内皮细胞，间充质干细胞以及免疫细胞）在脓毒症期间的动态变化情况（图1）。
图1 Changes of BM niche cell components in CLP model with LPS stimulation
机体感染脓毒症时，相对于心脏、肾脏、肝脏等重要器官，骨髓微环境发生明显组织学改变出现得更早，尤其是骨髓微血管系统。骨髓发生了显著的微血管系统重塑以及血管内皮细胞增生，这表明，血管内皮系统作为骨髓微环境的“门户“，较早的受到了脓毒症的影响。此外，该研究首次发现，骨髓免疫细胞亚群作为另一骨髓内重要的调节组分，与外周免疫器官内的免疫细胞相比，针对脓毒症会表现出不同的反应模式（图2），尤其突出的是Treg细胞。相同条件下，LPS处理的小鼠骨髓中，FOXP3+Treg细胞百分比显著降低，相反，在LPS处理的小鼠脾脏中，FOXP3+Treg细胞百分比显著增加。这提示骨髓作为循环免疫系统的一部分，在脓毒症免疫适应和调节过程中发挥着较为独特的作用。不过，该研究未能发现间充质干细胞亚群在数量、功能上受到了脓毒症的影响。
图2 BM immune cells exhibit different characteristics from the periphery and show complexity changes during sepsis
综上所述，该项研究观察了骨髓微环境主要细胞组分对脓毒症的反应，揭示了骨髓相较于其他器官更早、更显著的组织学改变以及非造血细胞的应激“适应性”，这提示骨髓可能是脓毒症“始动或者加速”器官。未来的研究将深入探讨脓毒症期间骨髓微环境细胞组分之间的相互影响以及骨髓和外周器官的交互作用，这可能有利于揭示脓毒症发病和进展的关键机制。
参考文献：
[1] Seymour CW, Liu VX, Iwashyna TJ, Brunkhorst FM, Rea TD, Scherag A, et al. [3.0] Assessment of Clinical Criteria for Sepsis: For the Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA. 2016;315(8):762-774.
[2] Yin F, Qian H, Duan C, Ning B. The bone marrow niche components are adversely affected in sepsis. Molecular Biomedicine. 2020;1(1):10.https://doi.org/10.1186/s43556-020-00010-3
[3] Venet F, Demaret J, Gossez M, Monneret G. Myeloid cells in sepsis-acquired immunodeficiency. Ann N Y Acad Sci. 2020.
通讯作者简介
宁铂涛，男，医学博士，主任医师，上海交通大学医学院硕士研究生导师，国家儿童医学中心（上海）＆上海儿童医学中心儿童重症医学科副主任，第一届上海市杰出青年医学人才培养计划获得者，中华医学会儿科急救学组青委会副组长。第一作者和通讯作者发表学术论文42余篇（SCI论文32篇，核心期刊10余篇）。主持国家自然科学基金2项，省部级课题5项。获得国家发明专利1项。从事儿科临床、科研和教学工作15年。获得2011年度香港大学郑裕彤奖学金，在香港大学玛丽医院深造一年。
期刊介绍
Molecular Biomedicine是由全球领先出版商Springer Nature发行的同行评审的在线OA期刊（https://www.springer.com/journal/43556，点击文本最下文“阅读原文”），及时出版基于分子角度的生物医学领域的基础研究与临床研究关注，重点关注人类疾病的发展机制、预防、诊断和治疗等方面的研究进展。
Molecular Biomedicine 主编由荷兰格罗宁根大学Arnold J.M. Driessen教授（荷兰皇家科学院院士）和四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室魏于全教授（中国科学院院士）担任，主编魏于全院士2016年还创办了Signal Transduction and Targeted Therapy（2019年IF 13.493）。
Molecular Biomedicine 在2020年至2022年，免收出版费（APC），对重要原创成果采取“快速通道”模式，最快一周可完成审稿与接收。发表论文类型包括研究论文（Research Article）、综述（Review）、致编辑信函（Letter）、研究亮点（Research Highlight）等，重点关注以下主题：表观遗传学、基因组学和蛋白质组学、基因编辑、RNA生物学、信号转导、结构生物学、疾病的早期诊断和生物标记、基因治疗、细胞治疗和免疫治疗、小分子靶向治疗、分子成像、医学人工智能、再生医学等。
Molecular Biomedicine 竭诚欢迎生物医学领域的科研工作者、医生、研究生积极向期刊投稿。
How to cite this article
Yin F, Qian H, Duan C et al. The bone marrow niche components are adversely affected in sepsis. Mol Biomed 1, 10 (2020). https://doi.org/10.1186/s43556-020-00010-3
- End -