血液学：ナイーブ造血およびストレス造血のレジリエントな解剖学的構成と局所可塑性

骨髄は、傷害への応答として生理学的要求を満たすために血液細胞の産生を調整する。正常応答とストレス応答の空間的構成は、血液産生のほとんどの段階は視覚化する方法がないため分かっていない。今回我々は、マウスにおいて多能性造血、赤血球形成、リンパ球形成を画像化する戦略を開発した。我々はこれらを骨髄造血の画像化と組み合わせて、正常造血とストレス造血の解剖学的構造を定義する。定常状態では、骨格全体にわたって、単一の幹細胞や多能性前駆細胞が、骨髄を介して巨核球の近くに豊富に分布する。細胞系譜が拘束された前駆細胞は血管に動員されて、そこで前駆細胞と未成熟細胞で構成される細胞系譜特異的な微小解剖学的構造に加わり、これがそれぞれの主要血液細胞系譜の産生部位として機能する。この全体的な解剖学的構造は傷害に対してレジリエントで、出血、全身性細菌感染、顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）投与後や加齢の際に維持されていた。産生部位は造血可塑性を可能にしており、傷害に応答してその数と出力を個別的かつ選択的に調節する。ストレス応答は骨格全体でばらつきがあり、脛骨と胸骨はG-CSFに対して逆の応答を示し、頭蓋骨は出血後に赤血球生成を増加させないことが分かった。我々の研究により、造血のin situ解析が可能になり、正常応答とストレス応答の解剖学的構造が定義され、造血に可塑性を与える個別の微小解剖学的産生部位が特定され、骨格全体にわたるストレス応答の前例のない不均一性が明らかになった。

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