cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 1
A cirkadián ritmus szerepe a vérképzô ôssejtek mûködésében Simón Méndez-Ferrer,a,c Andrew Chow,a,b Miriam Merada,b,c,d és Paul S. Frenetteab,c,d,e a
Department of Medicine, bDepartment of Gene and Cell Medicine, cTisch Cancer Institute, dImmunology Institute és eBlack Family Stem Cell Institute, Mount Sinai School of Medicine, New York, New York, USA Levelezési cím: Paul S. Frenette, MD, Mount Sinai School of Medicine, One Gustave L. Levy Place, New York, NY 10029, USA Tel: +1 212 659 9693; Fax: + 1 212 849 2657 e-mail:
[email protected] Current Opinion in Hematology 2009;16:235–242. © 2009 Wolters Kluwer Health | Lippincott Williams & Wilkins
Célkitûzés A vérképzés a mikrokörnyezet, a keringésbôl származó szolubilis faktorok és az autonóm idegrendszer impulzusai által szorosan szabályozott módon zajlik a csontvelôben. Az élettani folyamatok többsége nem egyenletes, hanem a napszaktól függôen változik. Egyre több adat lát napvilágot a biológiai ritmus szerepére vonatkozóan a hematopoetikus ôssejtek (HSC) vándorlásában, proliferációjában és differenciálódásában. Újabb eredmények Az újabb eredmények a szimpatikus idegrendszer szerepét támasztják alá a vérképzô ôssejtek mûködésének szabályozásában. Ez a szabályozó hatás közvetlenül, vagy a strómasejtek közvetítésével érvényesül. Továbbá, a szimpatikus idegrendszer közvetíti a csontvelôi mikrokörnyezethez az agy központi pacemakerébôl, a nucleus suprachiasmaticusból származó, a vérképzés és a HSC-kiáramlás cirkadián ritmusát meghatározó információkat. Összegzés A vérképzô ôssejtek vándorlása és a vérképzés sem mentesül az élettani folyamatok többségét irányító cirkadián szabályozás alól. Klinikai szempontból az ôssejtgyûjtés vagy -visszaadás idôzítése befolyásolhatja a legyûjtött sejtszámot vagy a megtapadást, és végül kedvezôbb terápiás kimenetelt eredményezhet. Kulcsszavak Kronoterápia, cirkadián, óra, vérképzés, ôssejt, vándorlás
Bevezetés A cirkadián (a latin circa diem szóból ered, jelentése: egynapi, huszonnégy órás) ritmus lehetôvé teszi a szervezet számára a napi szükségleteinek elôrejelzését, és az élettani mûködést, illetve a viselkedést ennek megfelelôen szabályozhatja. A jövôbeli szükségletek elôrejelzésének képessége egyértelmû adaptív elônyt jelent, ezért az úgynevezett cirkadián órák mûködése az evolúció során konzerválódott, kezdve a nitrogént napi ritmusban kötô egysejtû diazotróf cianobaktériumoktól, egészen a legösszetettebb szervezetekig. Emlôsökben a retinán kimutatható fényjelek alapján a cirkadián ritmust a napfény által vezérelt ciklusként értelmezhetjük, amely befolyásolja a legtöbb élettani mechanizmust, ideértve az alvást, a hormonelválasztást, a sejtciklust és az immunitást. Más fajok eltérô környezeti jelzésekhez adaptálódtak; például a rákok és a halak apály-dagály függô (circatidal) aktivitását az apály-dagályhullámok ritmikus, mintegy 12 óránként ismétlôdô váltakozása határozza meg [1]. A szervezeten belüli rejtett helyzete ellenére a vérképzés sem mentesül a cirkadián ritmus hatása alól. Az alábbi közleményben röviden összefoglaljuk a vérképzô ôssejtek és progenitor sejtek proliferációjának, illetve migrációjának cirkadián oszcillálásával kapcsolatos bizonyítékokat, és a háttérben álló mechanizmusokat.
A molekuláris óra A cirkadián ritmust molekuláris szinten az egymással visszacsatolásos viszonyban álló, úgynevezett „óragének” aszinkron expressziója tartja fenn. A szervezet szintjén a központi „pacemaker” funkciót az elülsô hypothalamusban található nucleus suprachiasmaticus (SCN) látja el, amely szabályozza a különbözô perifériás szövetek felé irányuló oszcillációkat. A központi óra a retina–hypothalamus tengely felôl érkezô, fényalapú (fotikus) jeleknek megfelelôen állítja be a cirkadián oszcillációkat. A cirkadián óra molekuláris háttere azon az alapelven alapul, hogy az SCN-ben és a különbözô perifériás szövetekben az óragének csoportja (Bmal1, Clock és Npas2) más gének transzkripciójával (Cry1, Cry2, Per1, Per2, Rev-erb-a és Rev-erb-b) aszinkron módon, visszacsatolási köröket képezve expresszálódik (1. ábra [2,3]). A cirkadián génexpresszió központi eseménye a Bmal1 és Clock elnevezésû fehérjék szintetizálódása, amelyek heterodimert alkotva egyrészt egyes idôzítetten hullámzó (fluktuáló) gének promotereinek E-boxaihoz, másrészt további óragénekhez kapcsolódnak, amelyek viszont lecsökkentik a Bmal1 és a Clock gének expresszióját. Mindez mintegy 24 órás ciklusokban mûködô autoregulációs (önszabályozó) körök kialakulását eredményezi. A transzkripciós fluktuáció (hullámzás) mellett
cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 2
2 Vérképzô ôssejtek
1. ábra. A cirkadián oszcilláció molekuláris alapjai emlôsökben
Sejtmag
Citoplazma
Cirkadián folyamatok
A Bmal1 és a Clock, központi óragének transzkriptumai, valamint a rokon jellegû Npas2 fehérje a citoplazmába kerülve átíródnak, majd a keletkezô fehérjék heterodimereket képeznek. A BMAL1-CLOCK heterodimerek visszavándorolnak a sejtmagba és meghatározott E-box szekvenciákhoz (CACCTG) kapcsolódva aktiválják a cirkadián folyamatokat szabályozó órakontrollált gének transzkripcióját. A BMAL1-CLOCK által aktivált retinsav orphan receptor (Ror) transzkripció és transzláció után a Ror a Bmal1 promoterén található RRE-khez kapcsolódva tovább hajtja a cirkadián órát. A negatív visszacsatolás a Period (Per) és Crytochrome (Cry) óragének transzkripciójával kezdôdik, amelyek fehérjetermékei heterodimerizálódnak és akadályozzák a BMAL1-CLOCK interakciót a sejtmagban, továbbá aktiválják a Rev-erb gén átíródását is. Utóbbi fehérjeterméke, a pozitívan szabályozó ROR molekulával verseng az RRE kötésért. A fekete nyilak jelentik az elôremenô folyamatot, míg a szürke nyilak a negatív visszacsatolási köröket tükrözik. A 24 órás ritmus fenntartásában alapvetô jelentôségû fehérjestabilitást és magbeli transzlokációt szabályozó poszttranszlációs változásokat a fenti ábrán nem tüntettük fel. Ccg: órakontrollált gének; Cry: Crytochrome; Per: Period; Ror: retinsav (retinoic acid) orphan receptor; RRE: retinsav receptor egység (retinoic acid receptor element)
az óragének expresszióját egyes poszttranszkripciós, poszttranszlációs és epigenetikai mechanizmusok is (például foszforiláció, ubikvitináció és kromatinszerkezet-átalakulás) szabályozzák [4•]. A központi órát a fényjeleken túl egyéb fiziológiás jelek is szabályozhatják. Például, ha az étel csak a normális alvási idôszakban áll rendelkezésre, akkor a ritmus irányítását a dorsolateralis hypothalamus veszi át, így az aktív idôszakok egybeesnek az étel elérhetôségével [5••]. A központi óragének expressziója nem korlátozódik az SCN területére; a szervezet legtöbb sejtje szintén expresszál óragéneket. Feltételezések szerint a központi óra hierarchikus módon hangolja össze a perifériás oszcillációkat. Becslések szerint az egyes szövetekben mûködô gének akár 10%-a is lehet úgynevezett óra által szabályozott gén [6•]. Májsejtekben a Bmal1 transzkripció gátlásával kapcsolatos vizsgálatok szerint a leginkább ritmikusan mûködô gének aktivitása az intakt máj oszcillátortól függött, ugyanakkor más gének mûködése a központi óra jeleinek függvényében hullámzott [7]. A csontújraépülés is az osteoblast óragénjeinek expresszióján alapul, amely gátolja a G1 ciklinek expresszióját és az osteoblast-proliferációt [8]. Bár az óragén expresszióját egyértelmûen kimutatták
a csontvelôben [9,10••] és a vérképzô ôssejtekben (HSC – hematopoietic stem cell) [11,12], még nem tisztázott, hogy vajon az oszcillációk milyen hatással vannak a vérképzésre.
A progenitor aktivitás cirkadián oszcillációi a csontvelôben Számos tanulmányban kimutatták a DNS-szintézis és a kolóniaképzés cirkadián hullámzásait emberi és egér csontvelôben [13–27] (1. táblázat). Az emberi csontvelô granulocyta-macrophag kolóniaképzô egységei (CFU-GM) jelentôs cirkadián hullámzást mutatnak, amely nem sokkal dél után éri el a maximumát [14,17]. Érdekes módon, ez egybeesik a DNS-szintézis csúcspontjával is, amely arra utalhat, hogy a vérképzô ôssejtek proliferációja és elkötelezett progenitor sejtekké differenciálódása cirkadián ritmusban változik. Jelentôs, mintegy 6-szoros különbség észlelhetô a CD34+ sejtek számának csúcs- és mélypontja között az emberi csontvelôben, a csúcsérték dél körül figyelhetô meg [17]. Különbözô egértörzsekkel végzett kísérletekben a progenitor aktivitás 24 órás cirkadián hullámzását észlelték (1. táblázat). Ugyanakkor, a tanulmányok
B6D2F1hím
CD2F1 nôstény
BALB/c hím
Perpoint és mtsai [26]
Wood és mtsai [20]
Bourin és mtsai [27]
Levi és mtsai [25]
C3H-SPF nôstény BDF1hím és CD2F1 hím és nôstény BDF1 hím és CD2F1 hím és nôstény BDF1 hím és CD2F1 hím és nôstény B6D2F1 hím
Aardal és Laerum [23] Haus és mtsai [24]b
4 óránként CFU-G
Granulocyta progenitorok Granulocyta progenitorok
3 óránként CFU-GM
4 óránként CFU-G
Granulocyta progenitorok Granulocyta/macrophag progenitorok in vitro tenyésztés után
ZT 07:20 és 19:20
4 óránként CFU-M
ZT 3:15
ZT 9:10 és 21:20
ZT 07:50 és 19:50
4 óránként CFU-GM
Granulocyta/macrophag progenitorok Macrophag progenitorok
ZT 3:24 (24 órás idôszakban) és 3:52 (12 órás idôszakban) ZT 07:30 és 19:30 4 óránként összes CFU
CFU 4 óránként különbözô CSF-el
ZT 20:40
ZT 21:08
ZT 3:44
ZT 6:00 és 21:00 ZT 6:52
ZT 04:10
ZT02:70 ZT 19:05
ZT 15:00 ZT 20:00 ZT 10:10 és 22:10
CT12:36
CT12:09
CT13:16
CT11:53
CT 11:21a CT12:28
Csúcsérték
Multipotens progenitorok
Elkötelezett progenitorok
Elkötelezett progenitorok
4 óránként CFU-G
4 óránként CFU-G
Multipotens progenitorok Granulocyta progenitorok
C3H/HeN hím
Granda és mtsai [22]
Teljes DNS-szintézis
Myeloid proliferáció Teljes DNS-szintézis
CD21F1 nôstény B6D2F1hím
Filipski és mtsai [21]
5 óránként mágneses gyöngy szeparálás 4 óránként triciummal jelzett timidin 3 óránként triciummal jelzett timidin Áramlási citometria 4 óránként propidium jodiddal Áramlási citometria 4 óránként BRDU-val Áramlási citometria 4 óránként propidium jodiddal Áramlási citometria 4 óránként propidium jodiddal 3 óránként CFU-S 4 óránként CFU-G
Teljes DNS-szintézis Teljes DNS-szintézis Teljes DNS-szintézis
Swiss webster hím BDF1 hím CD2F1nôstény
Pizzarello és Witcofski [8] Burns és mtsai [19] Wood és mtsai [20]
Granulocyta/macrophag progenitorok CD34+ sejtek
Teljes DNS-szintézis
Áramlási citometria 4 óránként propidium jodiddal Áramlási citometria 4 óránként propidium jodiddal 4 óránként CFU-GM
Triciummal jelzett timidin Áramlási citometria 4 óránként
Módszer
ANOVA (p<0,01) és cosinor (p<0,01) Cosinor (p<0,0001 a 24 órás és 12 órás idôszakra) Cosinor (p=0,007) 12 órás idôszakra Cosinor (p=0,039) 12 órás idôszakra Cosinor (p=0,012) 12 órás idôszakra Cosinor (p=0,002) 12 órás idôszakra Cosinor (p=0,003)
Cosinor (p=0,035)
Cosinor (p=0,015)
Nem értékelt Cosinor (p<0,001)
Cosinor (p=0,071)
Nem értékelt Nem értékelt Cosinor (p=0,044 12 órás idôszakban) Cosinor (p<0,001) Cosinor (p=0,0003)
Nem értékelt ANOVA (p=0,004) és cosinor (p=0,002) ANOVA (p<0,001) és cosinor (p=0,001) ANOVA (p=0,018) és cosinor (p=0,018) ANOVA (p<0,001) és cosinor (p<0,001) ANOVA (p=0,02) és cosinor (p=0,02)
Statisztikai szignifikancia
A CT a standard katonai idôpontot tükrözi, amelynél a C0 az éjfélt, a C12 a delet jelenti. A ZT állatok esetén a napfelkeltét követô órákat jelenti; a 12:12 a fény-sötétség ciklus. Minden cosinor értékelést 24 órás idôszakra végeztek, a kivételt jelezzük. ANOVA: analysis of variance (az eltérés értékelése); BRDU: 5-bróm-2-deoxiuridin; CFU: kolóniaképzô egység; CSF: kolóniastimuláló faktor; CT: cirkadián idô; CFU-GM: granulocyta–macrophag kolóniaképzô egység; ZT: Zeitgeber idô. aSmaaland és mtsai [16] vizsgálatában a csúcsérték számított. bHaus és mtsai [24] adatai 3 különbözô kísérletbôl származnak
Progenitor sejtek
Egerek DNS-szintézis
5 egészséges férfi
Abrahamsen és mtsai [17]
35 egészséges férfi
Smaaland és mtsai [16] 16 egészséges férfi
19 egészséges férfi
Abrahamsen és mtsai [15]
Teljes DNS-szintézis Teljes DNS-szintézis propidium jodiddal Mononukleáris DNS-szintézis
Változó
9:55 AM
Smaaland és mtsai [14]
43 egészséges férfi 16 egészséges férfi
Mauer [13] Smaaland és mtsai [14]
Populáció
8/27/09
Progenitor sejtek
Humán vizsgálatok DNS-szintézis
Vizsgálat
1. táblázat. A csontvelôi DNS-szintézis és a progenitor sejtszám csúcsértékei egérben és emberben
cirkadian Page 3
A vérképzô ôssejtek sajátosságai Méndez-Ferrer és mtsai 3
cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 4
4 Vérképzô ôssejtek
között jelentôs eltérések mutatkoztak, a progenitor aktivitás két csúcsértéket ért el: az egyik nem sokkal a napfelkelte után (az egerek pihenési fázisának kezdetén), a másik éjszaka (az egerek aktivitásának késôbbi fázisában). Az emberhez hasonlóan, ezek a hullámok egybeesnek a DNS-szintézis csúcsintenzitásával a csontvelôben (1. táblázat). A DNS-szintézis szóban forgó változásainak minden bizonnyal klinikai jelentôsége is van. Például, a szervezet és a daganatos sejtek eltérô DNSszintézis-hullámzásának figyelembevételével maximalizálható a fluorouracil sarcoma-ellenes hatása, ugyanakkor minimalizálható a bélrendszerre és a csontvelôre kifejtett toxikus hatás [28]. Továbbá, a szubletális csontvelô-transzplantációt követôen beadott, genetikailag azonos (kongén) csontvelôi sejtek megtapadásának cirkadián változékonysága (a mélyponttal egyidejûleg a csontvelôi sejtek túlnyomó része S fázisban van) arra utalhat, hogy a csontvelôi sejtek cirkadián ritmusú DNSszintézise a megtapadás képességének napszaki változását eredményezheti [29]. Ugyanakkor, a különbözô sejtek cirkadián oszcillációjának elemzésekor figyelembe kell venni a szóban forgó sejtpopulációk azonosítására szolgáló markerek megjelenésének esetleges hullámzását is. Azaz, a sejtfelszíni marker expresszió hullámzásait tévesen egyes csontvelôi sejtek számának változásaként értelmezhetjük. Hasonlóképp, a kolóniaképzô assay-kben a citokinekre és a növekedési faktorokra adott in vitro válaszkészség vizsgálata során a receptorexpresszió hullámzása hatással lehet a progenitor aktivitásra és elôfordulhat, hogy a mérések nem a valódi in vivo helyzetet tükrözik. Valóban, egér CFU tenyészetekben az interleukin-3 (IL-3), a granulocyta–macrophag kolóniastimuláló faktor (GM-CSF) vagy a granulocyta-kolónia-stimuláló faktor (G-CSF) maximális mértékben 3 órával a fényhatás után stimulálta a kolóniaképzést, amely az említett citokinek receptorai cirkadián expressziójára utal [26]. Következésképp, kiegészítô in vivo vizsgálatok hiányában, a tenyészetekben megfigyelt sejtszám-, illetve aktivitásingadozásokat csak fenntartásokkal szabad értékelni. A csontvelôi progenitor aktivitásban vagy sejtciklusban kimutatható hullámzás patomechanizmusa nem tisztázott. Más perifériás szervek ritmusos aktivitásához hasonlóan ez esetben is feltételezhetô a szimpatikus idegrendszer (SNS – sympathetic nervous system), egyes humorális tényezôk vagy egy saját (intrinsic) oszcillátor szerepe. A szimpatikus idegrendszer feltételezett szerepe
A nucleus suprachiasmaticus (SCN) autonóm módon szabályozza számos szövet cirkadián ritmusát. Az SCN-ben anatómiailag elkülöníthetô preszimpatikus és preparaszimpatikus neuronok találhatók [30]. A szimpatikus idegrendszer szerepét támasztja alá az emberi vérben és vizeletben az adrenalin (epinephrin) és a noradrenalin (norepinephrin) napszaki ingadozása [31–33], jól tükrözve azt a tényt, mely szerint az SNS aktivitása cirkadián ritmust követ. A noradrenalin közvetlenül az idegvégzôdésekbôl vagy a mellékvesevelôbôl származhat, míg az adrenalint kizárólag a mellékvesevelô termeli (az adrenalin/noradrenalin arány 4:1). A szervezeten belül a szimpatikus idegrendszer válaszreakciói típusos regionális variabilitást
mutatnak: míg a szimpatikus inger egyes szövetekben fokozott, addig más területeken változatlan vagy csökkent [34]. A szimpatikus idegrendszer szerepét az SCN és a perifériás szövetek közötti jelátvitelben elôször a májban bizonyították. A kísérletekben a szimpatikus idegrostok elektromos ingerlése vagy adrenalin-injekció a biolumineszcencia fokozódását eredményezte az mPer1 promotertôl a sejtválasz irányában (downstream) szerepet játszó, luciferáz gént hordozó transzgén egerek májában [35]. Elôször 1972-ben vetették fel, hogy a valódi vérképzô ôssejtek (HSC) DNS-szintézisének cirkadián hullámzásához b-adrenerg stimulus szükséges [36]. Egér csontvelôben a noradrenalin- és a dopamin- (de nem az adrenalin-) szintek ritmikus cirkadián hullámzást mutatnak, a csúcsérték éjjel figyelhetô meg. Az oszcillációk érzékenyen reagálnak a 6-hidroxidopaminnal (6-OHDA) végzett gyógyszeres sympathectomiára, és pozitívan korrelálnak G2/M és S fázisban lévô csontvelôi sejtek arányával [37]. Hangsúlyozni kell, hogy a noradrenalin plazma, illetve szöveti szintjét a noradrenalin-kiválasztódás, -újrafelvétel, illetve -lebomlás is befolyásolja, ezért nem tükrözi közvetlenül a szimpatikus idegrendszer aktivitását [34]. Az egyes szervekbôl a vénás keringésbe visszakerülô maradék noradrenalin lokális mérésével, valamint a mikroneurográfia segítségével pontosabban következtethetünk a szervspecifikus SNS-aktivitásra [38]. Ilyen jellegû vizsgálatot azonban a csontvelôben még nem végeztek. A csontvelôi sejtproliferáció noradrenalinnal történô stimulálásával az egyébként halálos carboplatin-adaggal kezelt egereknél túlélés érhetô el [39]. Mindez arra utal, hogy a központi SCN b-adrenerg receptor jelátvitel útján szabályozhatja a vérképzést, és a csontvelôi DNS-szintézis maximális aktivitásának hátterében a szimpatikus tónus fokozódása állhat. Ugyanakkor korábbi vizsgálatok szerint a csontvelôben a-adrenerg receptorok is jelen vannak, és a noradrenalin alkalmazása a vérképzés a1-adrenerg antagonistákkal visszafordítható, jelentôs gátlását eredményezte [40,41]. A noradrenalin nagyfokú gátló hatását a CFU-GM kolóniákra kifejtett gátló hatással is igazolták. A noradrenalin vérképzésre kifejtett, adrenalinnal ellentétes hatása további tisztázást igényel. A humorális tényezôk feltételezett szerepe
A csontvelôi progenitor sejtek szaporodását és viselkedését számos lehetséges faktor befolyásolhatja. Ilyen fontos tényezôk a glükokortikoid hormonok, amelyek a mellékvesekéregben termelôdnek és számos gerinces szövetben a homeosztatikus mûködéseket, többek között a stresszre adott válaszreakciót szabályozzák. Farmakológiai mennyiségû dexamethason hatására az óragének expressziója fokozódik emberi és egér csontvelôi strómasejt-, valamint patkány fibroblast-tenyészetekben [42], továbbá az expresszió fáziseltolódásait figyelték meg az egerek májában, veséjében és szívében, ugyanakkor a SCN neuronjaiban nem [43]. E megfigyelések arra utalnak, hogy a glükokortikoidok élettanilag fontos szerepet játszanak a perifériás óragének mûködésében. Érdekes módon, a 12 órás fény-, illetve idôeltolódásnak kitett, adrenalektomizált (mellékvesevelô-hiányos) patkányok hamarabb alkalmazkodtak, és állították helyre a ritmusukat [44]. Következésképp, a szerzôk sze-
cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 5
A vérképzô ôssejtek sajátosságai Méndez-Ferrer és mtsai 5
rint állandó fényviszonyok alatt a kortikoszteroidok stabilizálják a cirkadián idôvel kapcsolatos szabályozórendszer fényszakaszváltozásait. Mindez evolúciós elônyöket jelenthet, amely megvédi az emlôsök biológiai óráit az átmeneti fényviszonyváltozásoktól. Emberben, egyes gyulladásos citokinek, mint például az interferon-g, a tumornekrózis faktor-a, az IL-1 és az IL-12 maximális koncentrációja kora reggel mérhetô, még mielôtt a kortizol csúcsszintje kiegyenlítené a hatásukat, ugyanakkor a GM-CSF koncentráció este éri el a legmagasabb értékét [45,46]. Ugyanakkor, funkciófokozó (gain-of-function), illetve funkciócsökkentô (loss-of-function) kísérleti rendszerekben nem találtak bizonyítékot arra, hogy a glükokortikoid vagy a szolubilis citokinek befolyásolják a csontvelôi DNS-szintézis, illetve a kolóniaképzô aktivitás cirkadián ritmusát. Érdekes módon, egyes adatok szerint emberben és rágcsálókban az éjszaka második részében a corpus pineale triptofán prekurzoraiból szintetizálódó neuroendokrin hormon, a melatonin hatással lehet patkányok progenitor sejtjeinek mûködésére a csontvelôben. A kísérletek szerint a megelôzô délután végzett pinealectomia hatására eltûnnek a CFU-GM bifázisos (6 óra és 18 óra) csontvelôi csúcsértékei, azonban az oszcillációk melatonin adására helyreállnak [47].
A csontvelôi vérképzô ôssejt/progenitor sejt kiáramlás cirkadián hullámzásai Munkacsoportunk korábban bizonyította, hogy a csontvelôi vérképzô ôssejt/progenitor sejt fiziológiás, illetve serkentett kiáramlásához a szimpatikus idegrendszer (SNS) közremûködése szükséges. A progenitor sejtek G-CSF által indukált mobilizálása a Cxcl12 gén SNS-mediált expresszió csökkenésén alapul, továbbá a folyamatot a b2-adrenerg agonisták fokozzák [49]. Az emberi CD34+ sejtek migrációját, proliferációját és mobilizálását a noradrenalin és az adrenalin a CD34+ sejtek közvetlen b2-adrenerg aktiválásával segítik elô [50]. A hematopoetikus ôssejtek keringésbe kerülése fiziológiás körülmények között nem véletlenszerû, illetve állandó folyamat, hanem cirkadián oszcillációkat mutat. Az oszcilláció a csontvelôi strómasejtek b3-adrenerg receptorain keresztül zajló szimpatikus jelátvitel függvénye, amely valószínûleg az Sp1 transzkripciós faktor lebomlása, és a Cxcl12 mRNS-expresszió csökkenése révén következik be (2. ábra) [10••]. Ezeket a cirkadián oszcillációkat a molekuláris óra szabályozza, mivel a Bmal1–/– egereknél nem figyelhetôk meg hullámzások a kerin-
Az intrinsic oszcillátor feltételezett szerepe
2. ábra. A vérképzô ôssejtek cirkadián csontvelôi kiáramlásának modellje
Megfigyelések szerint egér csontvelôi tenyészetekben a CFUGM aktivitása a gyûjtéstôl függetlenül, 9 órakor éri el legmagasabb szintjét [27]. Továbbá, az SCN eltávolítása nem zavarja meg a csontvelôi sejtciklus megoszlását vagy a progenitoraktivitás 24 órás ritmusát [21]. Mindezt figyelembe véve, a két tanulmány szerint egy autonóm, önfenntartó csontvelôi oszcillátor mûködés játszik szerepet a csontvelôi aktivitás cirkadián változásaiban. Humán CD34+ progenitor sejtekben a Per1, Per2 és a Cry2 gének expressziós ingadozásait figyelték meg [48]. Nemrégiben az óragének expresszióját tanulmányozták egér csontvelôben. Kvantitatív, valós idejû (real-time) reverz transzkripciós PCR (RT-PCR) technikával HSC-ben gazdag, a Hoechst 33342 jelzésû fluoreszcens festéket nem felvevô populációban [12], illetve FACS eljárással elkülönített (szétválogatott), Lin– Sca-1+ c-kit+ sejtekben az óragének expresszióját figyelték meg (S. Méndez-Ferrer és P. S. Frenette, nem közölt megfigyelés). Ugyanakkor, az óragének expreszsziója a csontvelôben nem mutat szigorúan szervezett cirkadián hullámzásokat [10••,11]. Bár saját vizsgálatainkban a Bmal1, a Clock, a Per1, a Per2, a Cry1 és a Rev-erb-a mRNSszintek tendenciaszerûen mutattak oszcillációkat a teljes csontvelôben, e hullámzások nem bizonyultak statisztikailag szignifikánsnak. Ez a különbözô sejttípusok heterogén megoszlásával jellemzett csontvelôi kompartmentek változatosságával magyarázható. Mindazonáltal, az mRNS oszcillációk nagymértékben különböztek, ha a fényingereket a 12:12 fénysötétség megoszlásról folyamatos fényre vagy 12:12 sötétségfény (idôeltolódás) megoszlásra változtatták, amely arra utal, hogy a perifériás oszcillációkat a csontvelôben az SCN irányítja. A csontvelôi óragén-expresszió szelektív módosításával végzett, meggyôzô erejû kísérletek szükségesek a központi óra és a feltételezett csontvelôi oszcillátor szerepének elkülönítésére.
Vér
Szem
CXCL-12-t szekretáló csontvelôi stromasejtek
A fényjelek a szembôl az RHT-n keresztül az agy központi pacemakerébe, az SCN-be kerülnek. A jelek a csontvelôbe a szimpatikus idegrendszer segítségével jutnak el, amely a csontvelôi mikrokörnyezetben ritmikusan noradrenalint választ el. A strómasejt felszíni b3-adrenerg receptorhoz kötôdô noradrenalin cirkadián módon az Sp1 lebomlását és a Cxcl12-expresszió csökkenését indítja el, amely a HPSC ritmikus kiáramlását eredményezi a csontvelôbôl a véráramba. BM: csontvelô (bone marrow); Cxcl12: 12. típusú kemokin (C-X-C motívum) ligand; HSC: hematopoetikus ôssejt; HSPC: hematopoetikus ôs- és progenitor sejt; NE: noradrenalin; RHT: tractus retino-hypothalamicus; SCN: nucleus suprachiasmaticus. Engedéllyel átvéve a [10••] közleménybôl
cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 6
6 Vérképzô ôssejtek
2. táblázat. A vérképzô ôssejt- és progenitorsejt-szám csúcsértékei egérben és emberben Vizsgálat
Populáció
Változó
Módszer
Csúcsérték
Statisztikai szignifikancia
Emberek Ross és mtsai [53] Verma és mtsai [54]
9 egészséges férfi 15 egészséges férfi és nô
Elkötelezett progenitorok Elkötelezett progenitorok
CT 9:00 CT 15:00
Lasky és mtsai [55]
6 egészséges férfi és nô
Multipotens progenitorok
Morra és mtsai [56]
45 egészséges férfi és nô
Granulocyta/macrophag progenitorok
3 óránként CFU-C CFU-C 8:00, 11:00, 15:00, 8:00 idôpontokban CFU-GEMM 8:00 és 16:00 idôpontokban A CFU-GM aránya: neutrophilok 8:00 és 15:0 idôpontban
Lucas és mtsai [57••]
8 egészséges férfi és nô
HSC-dúsított frakció
t teszt (p<0,01) Wilcoxon’s rank teszt (p=0,002) Párosított t teszt (p<0,025) Wilcoxon’s rank teszt (p=0,02) és párosított t teszt (p=ns) Párosított t teszt (p<0,001)
Elkötelezett progenitorok
CFU-C 8:00 és 20:00 idôpontban
CT 20:00
C57BL/6 hím HSC
Elkötelezett progenitorok LSK sejtek és kompetitív rekonstitúciós assay-k ZT5 és ZT13 idôpontban
Egerek Méndez-Ferrer és mtsai [10••] C57BL/6 hím
CT 16:00 CT 15:00
CD34+CD38– sejtek 8:00 és 20:00 idôpontban Párosított t teszt (p<0,001)
CT 20:00
4 óránként CFU-C 4 óránként CFU-C
ZT05:00 ZT05:00
ANOVA (p=0,005) t teszt (p<0,05)
A CT a standard katonai idôt tükrözi, amelynél a C0 az éjfélt, a C12 a delet jelenti. A ZT állatok esetén a napkeltét követô órákat jelenti; a 12:12 a fény-sötétség ciklus. ANOVA: analysis of variance (az eltérés értékelése); CFU: kolóniaképzô egység; CFU-GEMM: granulocyta–erythroid–macrophag–megakaryocyta kolóniaképzô egység; CT: cirkadián idô; CFU-GM: granulocyta-macrophag kolóniaképzô egység; CT: cirkadián idô; HSC: hematopoetikus ôssejt; LSK: Lin–Sca-1+ c-kit+; ZT: Zeitgeber idô
gô progenitor sejtekben, és a normális oszcillációk a fényhatás függvényében jelentkeznek. A 6-OHDA adással elôidézett gyógyszeres sympathectomia megszüntette a keringô HSCsejtszám fluktuációját, és a csontvelô lokális denerválása hatására eltûntek a Cxcl12-expresszió-változások a csontvelôben. A Cxcl12 gén promoter konszenzus E-box szekvenciákat tartalmaz, amely egy perifériás oszcillátoron keresztül megvalósuló, közvetlen szabályozás lehetôségét veti fel. Ugyanakkor, a Bmal1–/– és Per1–/– Per2 m/m egerek primer csontvelôi strómasejt-tenyészetében izoproterenol- (nem szelektív b-adrenerg agonista) stimulálás hatására a kontrolltenyészetekhez hasonló szintre csökkent a Cxcl12-expresszió. Az egér Cxcl12 promoter is tartalmaz kötôhelyeket az Sp transzkripciós faktorok számára, amelyek emberben nagymértékben konzervált struktúrák. Az emberi [51] vagy egér (D. Lucas és P.S. Frenette, nem közölt megfigyelések) promoter proximális Sp-kötô helyének mutációi jelenlétében megszûnik a konstitutív Cxcl12 transzkripció, amely észlelés a szóban forgó transzkripciós faktor család alapvetô szerepét támasztja alá a csontvelôi állandó CXCL 12 fehérje szint fenntartásában. A fentiekkel összhangban, a primer csontvelôi strómasejt-tenyészet, illetve az MS-5 retikuláris fibroblast strómasejtvonal kezelése mithramycin A-val (gátolja az Sp transzkripciós faktorok kötôdését a DNS-hez) szignifikánsan lecsökkentette a Cxcl12-expressziót. A b-adrenerg receptorok gyógyszeres aktiválása gyorsan csökkentette az Sp1 tartalmat MS-5 sejtek magjában [10••], és ez a hatás csak részben volt antagonizálható a proteoszóma-inhibitor MG132-vel (S. Méndez-Ferrer és P. S. Frenette, nem közölt megfigyelés). Érdekes módon, más eredmények szerint a progenitor sejtekre mobilizáló hatású lipopoliszacharid-kezeléssel indukált Sp1-degradáció szintén Cxcl12-expresszió-csökkenést (down-reguláció) eredményez, amelyet egy tripszinszerû szerin proteáz enzim közvetít [52]. Összefoglalva, a fenti kísérleti eredmények szerint a ritmusos HSC-kiáramlást valószínûleg
az SCN-ben található óragének kontrollálják, és a szabályozást a csontvelô szimpatikus innervációja közvetíti. Egyes vizsgálatok szerint a progenitor sejtek emberben szintén cirkadián fluktuációt mutatnak. Az elsô tanulmány szerint a maximális koncentráció (csúcs) reggel észlelhetô, a késôbbi kísérletekben esti csúcsértéket észleltek [10••,53–56,57••] (2. táblázat). Következésképp, az éjszaka aktív egerek és a nappal aktív emberek ellentétes progenitor ciklusokat mutatnak, a csúcsértékek a pihenô periódussal esnek egybe. E ritmus egérben a G-CSF-el végzett serkentett mobilizálás során sem változott [57••]. Továbbá, a 12. típusú kemokin (C-X-C motívum) ligandot felismerô, 4. típusú kemokin (C-X-C motívum) receptor expressziója szintén hullámzik a vérképzô ôssejtek felszínén, és az oszcillációk függôséget mutatnak a Bmal1 expressziótól. A fenti adatok arra utalnak, hogy a kemokin receptorok és a ligandok egyeztetett expressziója szabályozza a vérképzô ôssejtek egyensúlyi helyzetû kiáramlását.
Összefoglalás A fentiekben tárgyalt kísérleti eredmények egyértelmûen igazolják a HSC/progenitor sejtek proliferációjának és vándorlásának cirkadián hullámzását a csontvelôben. Miért oszcillál a vérképzô ôssejtek mûködése cirkadián ritmusban? Bár a végleges választ e kérdésre még nem tudjuk, azonban a megfigyelés, amely szerint a keringô HSC-szám maximális értéke egérben (napfény) és emberben (sötétség) egyaránt a pihenési idôszakra esik, az ôssejt niche vagy talán szélesebb értelemben az extramedulláris szövetek (vagy mindkettô) regenerációjában játszott szerepére utal. Érdekes módon, a HSC és a progenitor sejtek konstitutív módon vándorolnak a keringésben a különbözô szövetekhez, és feltételezések szerint az extramedulláris szövetekben tovább differenciálódnak [58–60]. Továbbá, a ritmikus proliferációs mintázatnak nagy valószí-
cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 7
A vérképzô ôssejtek sajátosságai Méndez-Ferrer és mtsai 7
nûséggel fiziológiás jelentôsége van, ugyanis a Per2-hiányos egereknél gyakrabban fordulnak elô lymphomák, amelyet a károsodott sejtek csökkent apoptózisa magyarázhat [61]. Noha még sokat kell tanulnunk a biológiai mûködésekrôl és mechanizmusokról, néhány fontos, gyakorlati szempontból is hasznos következtetést levonhatunk a bemutatott eredményekbôl, amelyeket remélhetôleg nemsokára a klinikai gyakorlatban is hasznosíthatunk. Például a sejtproliferációra ható cirkadián ritmusoknak fontos klinikai következménye lehet a daganatellenes kemoterápiában. Több mint 30 daganatellenes szer kronobiológiai oszcillációit vizsgálták a hatékonyság és a toxicitás szempontjából rágcsálókban [62], és a cirkadián ritmusnak megfelelôen adagolt kemoterápiás kezelésekkel összefüggésben ígéretes eredményekrôl számoltak be [3]. Az újabb vizsgálatok tükrében megállapítható, hogy az emberi HSC maximális kiáramlása a csontvelôbôl az esti idôszakra esik, és a sejtek visszatérése (homing) a reggeli órákra jellemzô. E megfigyeléssel egyezôen, a G-CSF-el mobilizált betegek retrospektív értékelése szerint a nap második részében végzett aferezis eljárással több ôssejt gyûjthetô [57••]. Következésképp, prospektív vizsgálatok szükségesek annak eldöntésére, hogy az ôssejtgyûjtés idôzítése, majd a késôbbi visszaadás befolyásolja-e az ôssejtszámot és a megtapadást. Ahogy mondani szokták, majd idôvel kiderül.
7.
Kornmann B, Schaad O, Bujard H, et al. System-driven and oscillatordependent circadian transcription in mice with a conditionally active liver clock. PLoS Biol 2007; 5:e34.
8.
Fu L, Patel MS, Bradley A, et al. The molecular clock mediates leptin-regulated bone formation. Cell 2005; 122:803–815.
9.
Chen YG, Mantalaris A, Bourne P, et al. Expression of mPer1 and mPer2, two mammalian clock genes, in murine bone marrow. Biochem Biophys Res Commun 2000; 276:724–728.
10. Méndez-Ferrer S, Lucas D, Battista M, Frenette PS. Haematopoietic stem •• cell release is regulated by circadian oscillations. Nature 2008; 452:442–447. A szerzôk szerint a keringô vérképzô ôssejtek száma nem állandó és véletlenszerû, hanem a központi óra által szabályozott, cirkadián hullámzásokat mutat. A központi óra hatása a csontvelôben a szimpatikus beidegzés, a strómasejtek b3-adrenerg receptorainak aktiválása és a ritmikus Cxcl12-expresszió segítségével valósul meg. 11. Tsinkalovsky O, Filipski E, Rosenlund B, et al. Circadian expression of clock genes in purified hematopoietic stem cells is developmentally regulated in mouse bone marrow. Exp Hematol 2006; 34:1249–1261. 12. Tsinkalovsky O, Rosenlund B, Laerum OD, Eiken HG. Clock gene expression in purified mouse hematopoietic stem cells. Exp Hematol 2005; 33:100–107. 13. Mauer AM. Diurnal variation of proliferative activity in the human bone marrow. Blood 1965; 26:1–7. 14. Smaaland R, Laerum OD, Sothern RB, et al. Colony-forming unit-granulocytemacrophage and DNA synthesis of human bone marrow are circadian stagedependent and show covariation. Blood 1992; 79:2281–2287. 15. Abrahamsen JF, Smaaland R, Sothern RB, Laerum OD. Circadian cell cycle variations of erythro- and myelopoiesis in humans. Eur J Haematol 1997; 58:333–345. 16. Smaaland R, Sothern RB, Laerum OD, Abrahamsen JF. Rhythms in human bone marrow and blood cells. Chronobiol Int 2002; 19:101–127.
Köszönetnyilvánítás A szerzôk köszönetet mondanak a National Institutes of Health (R01 grant szám CA112100, HL086889 – Miriam Merad és DK056638, HL69438, AI069402 – Paul S. Frenette) és a Department of Defense (Idea Development Award PC060271 – Paul S. Frenette) által nyújtott támogatásért. Simon Méndez-Ferrer az American Society of Hematology Scholar Award kedvezményezettje. Paul S. Frenette az American Heart Association hivatalos vizsgálója.
Hivatkozások A különösen fontos közleményeket a következôképpen jelöltük meg: •
Megkülönböztetett érdeklôdésre tarthat számot
••
Kiemelkedôen figyelemreméltó
1.
Wilcockson D, Zhang L. Circatidal clocks. Curr Biol 2008; 18:R753–R755.
2.
Reppert SM, Weaver DR. Coordination of circadian timing in mammals. Nature 2002; 418:935–941.
3.
Levi F, Schibler U. Circadian rhythms: mechanisms and therapeutic implications. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2007; 47:593–628.
4. •
Takahashi JS, Hong HK, Ko CH, McDearmon EL. The genetics of mammalian circadian order and disorder: implications for physiology and disease. Nat Rev Genet 2008; 9:764–775. A kiváló összefoglaló a fiziológiás cirkadián ritmus molekuláris alapjaira vonatkozó szakirodalmat tekinti át. Továbbá felveti az óragének jelentôségét egyes daganatos, metabolikus és magatartási betegségekben. 5. Fuller PM, Lu J, Saper CB. Differential rescue of light- and food-entrainab•• le circadian rhythms. Science 2008; 320:1074–1077. A közlemény a dorzomediális hypothalamusban található oszcillátor létezését igazolja, amely Bmal1 óragén dependens módon irányítja a táplálékfelvétel cirkadián ritmusát. 6. Cuninkova L, Brown SA. Peripheral circadian oscillators: interesting • mechanisms and powerful tools. Ann N Y Acad Sci 2008; 1129:358–370. Az igen részletes összefoglaló a perifériás oszcillátorok szerepével foglalkozik, valamint kísérleti eszközként történô felhasználásukat tárgyalja a molekuláris óra megismerésében.
17. Abrahamsen JF, Smaaland R, Sothern RB, Laerum OD. Variation in cell yield and proliferative activity of positive selected human CD34+ bone marrow cells along the circadian time scale. Eur J Haematol 1998; 60:7–15. 18. Pizzarello DJ, Witcofski RL. A possible link between diurnal variations in radiation sensitivity and cell division in bone marrow of male mice. Radiology 1970; 97:165–167. 19. Burns ER, Scheving LE, Tsai TH. Circadian rhythms in DNA synthesis and mitosis in normal mice and mice bearing the Lewis lung carcinoma. Eur J Cancer 1979; 15:233–242. 20. Wood PA, Hrushesky WJ, Klevecz R. Distinct circadian time structures characterize myeloid and erythroid progenitor and multipotential cell clonogenicity as well as marrow precursor proliferation dynamics. Exp Hematol 1998; 26:523–533. 21. Filipski E, King VM, Etienne MC, et al. Persistent twenty-four hour changes in liver and bone marrow despite suprachiasmatic nuclei ablation in mice. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2004; 287:R844–851. 22. Granda TG, Liu XH, Smaaland R, et al. Circadian regulation of cell cycle and apoptosis proteins in mouse bone marrow and tumor. FASEB J 2005; 19:304–306. 23. Aardal NP, Laerum OD. Circadian variations in mouse bone marrow. Exp Hematol 1983; 11:792–801. 24. Haus E, Lakatua DJ, Swoyer J, Sackett-Lundeen L. Chronobiology in hematology and immunology. Am J Anat 1983; 168:467–517. 25. Levi F, Blazsek I, Ferle-Vidovic A. Circadian and seasonal rhythms in murine bone marrow colony-forming cells affect tolerance for the anticancer agent 4’-O-tetrahydropyranyladriamycin (THP). Exp Hematol 1988; 16:696–701. 26. Perpoint B, Le Bousse-Kerdiles C, Clay D, et al. In vitro chronopharmacology of recombinant mouse IL-3, mouse GM-CSF, and human G-CSF on murine myeloid progenitor cells. Exp Hematol 1995; 23:362–368. 27. Bourin P, Ledain AF, Beau J, et al. In-vitro circadian rhythm of murine bone marrow progenitor production. Chronobiol Int 2002; 19:57–67. 28. Wood PA, Du-Quiton J, You S, Hrushesky WJ. Circadian clock coordinates cancer cell cycle progression, thymidylate synthase, and 5-fluorouracil therapeutic index. Mol Cancer Ther 2006; 5:2023–2033. 29. D’Hondt L, McAuliffe C, Damon J, et al. Circadian variations of bone marrow engraftability. J Cell Physiol 2004; 200:63–70.
cirkadian
8/27/09
9:55 AM
Page 8
8 Vérképzô ôssejtek
30. Buijs RM, la Fleur SE, Wortel J, et al. The suprachiasmatic nucleus balances sympathetic and parasympathetic output to peripheral organs through separate preautonomic neurons. J Comp Neurol 2003; 464:36–48.
(CFU-GM) from rat bone marrow cell cultures. J Pineal Res 1992; 12:79–83.
31. Sauerbier I, von Mayersbach H. Circadian variation of catecholamines in human blood. Horm Metab Res 1977; 9:529–530.
48. Tsinkalovsky O, Smaaland R, Rosenlund B, et al. Circadian variations in clock gene expression of human bone marrow CD34? cells. J Biol Rhythms 2007; 22:140–150.
32. Prinz PN, Halter J, Benedetti C, Raskind M. Circadian variation of plasma catecholamines in young and old men: relation to rapid eye movement and slow wave sleep. J Clin Endocrinol Metab 1979; 49:300–304.
49. Katayama Y, Battista M, Kao WM, et al. Signals from the sympathetic nervous system regulate hematopoietic stem cell egress from bone marrow. Cell 2006; 124:407–421.
33. Linsell CR, Lightman SL, Mullen PE, et al. Circadian rhythms of epinephrine and norepinephrine in man. J Clin Endocrinol Metab 1985; 60: 1210–1215.
50. Spiegel A, Shivtiel S, Kalinkovich A, et al. Catecholaminergic neurotransmitters regulate migration and repopulation of immature human CD34+ cells through Wnt signaling. Nat Immunol 2007; 8:1123–1131.
34. Esler M, Jennings G, Lambert G, et al. Overflow of catecholamine neurotransmitters to the circulation: source, fate, and functions. Physiol Rev 1990; 70:963–985.
51. Garcia-Moruja C, Alonso-Lobo JM, Rueda P, et al. Functional characterization of SDF-1 proximal promoter. J Mol Biol 2005; 348:43–62.
35. Terazono H, Mutoh T, Yamaguchi S, et al. Adrenergic regulation of clock gene expression in mouse liver. Proc Natl Acad Sci U S A 2003; 100:6795–6800. 36. Bryon JW. Evidence for a-adrenergic receptor initiating DNA synthesis in haemopoietic stem cells. Exp Cell Res 1972; 71:228–232. 37. Maestroni GJ, Cosentino M, Marino F, et al. Neural and endogenous catecholamines in the bone marrow. Circadian association of norepinephrine with hematopoiesis? Exp Hematol 1998; 26:1172–1177. 38. Jennings GL. Noradrenaline spillover and microneurography measurements in patients with primary hypertension. J Hypertens Suppl 1998; 16:S35–38. 39. Maestroni GJ, Togni M, Covacci V. Norepinephrine protects mice from acute lethal doses of carboplatin. Exp Hematol 1997; 25:491–494. 40. Maestroni GJ, Conti A. Modulation of hematopoiesis via alpha 1-adrenergic receptors on bone marrow cells. Exp Hematol 1994; 22:313–320. 41. Maestroni GJ, Conti A. Noradrenergic modulation of lymphohematopoiesis. Int J Immunopharmacol 1994; 16:117–122. 42. Wu X, Yu G, Parks H, et al. Circadian mechanisms in murine and human bone marrow mesenchymal stem cells following dexamethasone exposure. Bone 2008; 42:861–870. 43. Balsalobre A, Brown SA, Marcacci L, et al. Resetting of circadian time in peripheral tissues by glucocorticoid signaling. Science 2000; 289:2344–2347. 44. Sage D, Ganem J, Guillaumond F, et al. Influence of the corticosterone rhythm on photic entrainment of locomotor activity in rats. J Biol Rhythms 2004; 19:144–156. 45. Petrovsky N, Harrison LC. The chronobiology of human cytokine production. Int Rev Immunol 1998; 16:635–649. 46. Young MR, MatthewsJP, Kanabrocki EL, et al. Circadian rhythmometry of serum interleukin-2, interleukin-10, tumor necrosis factor-alpha, and granulocytemacrophage colony-stimulating factor in men. Chronobiol Int 1995; 12:19–27. 47. Haldar C, Haussler D, Gupta D. Effect of the pineal gland on circadian rhythmicity of colony forming units for granulocytes and macrophages
52. Ye X, Liu SF. Lipopolysaccharide causes Sp1 protein degradation by inducing a unique trypsin-like serine protease in rat lungs. Biochim Biophys Acta 2007; 1773:243–253. 53. Ross DD, Pollak A, Akman SA, Bachur NR. Diurnal variation of circulating human myeloid progenitor cells. Exp Hematol 1980; 8:954–960. 54. Verma DS, Fisher R, Spitzer G, et al. Diurnal changes in circulating myeloid progenitor cells in man. Am J Hematol 1980; 9:185–192. 55. Lasky LC, Ascensao J, McCullough J, Zanjani ED. Steroid modulation of naturally occurring diurnal variation in circulating pluripotential haematopoietic cells (CFU-GEMM). Br J Haematol 1983; 55:615–622. 56. Morra L, Ponassi A, Caristo G, et al. Comparison between diurnal changes and changes induced by hydrocortisone and epinephrine in circulating myeloid progenitor cells (CFU-GM) in man. Biomed Pharmacother 1984; 38:167–170. 57. Lucas D, Battista M, Shi PA, et al. Mobilized hematopoietic stem cell yield •• depends on species-specific circadian timing. Cell Stem Cell 2008; 3:364–366. A kísérlet kiterjeszti e munkacsoport korábbi megfigyeléseit az emberi szervezetre, és azt igazolja, hogy a keringô vérképzô progenitorok szintén cirkadián oszcillációkat mutatnak, amely az egerekével ellentétesen zajlik, és a G-CSF vagy AMD3100 által indukált mobilizáció sem befolyásolja. 58. Wright DE, Wagers AJ, Gulati AP, et al. Physiological migration of hematopoietic stem and progenitor cells. Science 2001; 294:1933–1936. 59. Wagers AJ, Sherwood RI, Christensen JL, Weissman IL. Little evidence for developmental plasticity of adult hematopoietic stem cells. Science 2002; 297:2256–2259. 60. Massberg S, Schaerli P, Knezevic-Maramica I, et al. Immunosurveillance by hematopoietic progenitor cells trafficking through blood, lymph, and peripheral tissues. Cell 2007; 131:994–1008. 61. Fu L, Pelicano H, Liu J, et al. The circadian gene Period2 plays an important role in tumor suppression and DNA damage response in vivo. Cell 2002; 111:41–50. 62. Gorbacheva VY, Kondratov RV, Zhang R, et al. Circadian sensitivity to the chemotherapeutic agent cyclophosphamide depends on the functional status of the CLOCK/BMAL1 transactivation complex. Proc Natl Acad Sci U S A 2005; 102:3407–3412.
