Cell：氣味對造血干細胞的影響

　　造血過程受到多種因素的緊密調節，環境信號和生理信號(例如激素和晝夜節律)都會對造血祖細胞產生影響。日前，Cell上發表的一項新研究指出，果蠅的嗅覺也能影響造血祖細胞的命運。

　　嗅覺是果蠅幼蟲覓食能力的關鍵，能夠幫助幼蟲在競爭性環境中生存下來。研究顯示，無法感知氣味會使果蠅幼蟲的造血祖細胞成熟，分化為能建立保護性免疫應答的細胞。

　　“此前人們認為，果蠅幼蟲的嗅覺系統只是一個感覺器官，允許幼蟲找到食物并獲得足夠的營養，”洛克菲勒大學的Leslie Vosshall評價道。“嗅覺能夠如此直接的與血細胞分化聯系起來，非常令人驚訝。”

　　為了研究嗅覺對造血作用的影響，加州大學的Utpal Banerjee等人進行了遺傳學實驗，使用Gal4/UAS系統在特定細胞和組織中控制基因的表達，并通過RNA干涉對相關基因進行抑制。研究人員發現，激活嗅覺受體神經元，會促使下游腦細胞分泌GABA進入血液。GABA是一種化學物質，參與神經通訊和發育的信號傳遞。

　　研究顯示，GABA可在淋巴結激活造血祖細胞上的受體，淋巴結是免疫系統的器官。受體激活導致造血祖細胞中的鈣離子水平上升，使祖細胞保持其不成熟狀態。

　　隨后，研究人員在毫無食物氣味的環境中培養果蠅幼蟲，發現其淋巴結中的GABA水平下降，造血祖細胞開始分化。“這項研究將動物的生理機能，與環境中的資源聯系了起來，”Vosshall說。“食物的存在可以調節造血作用，這可能是動物的一種保護機制。”

　　GABA也存在于人類血液，可以結合人類造血干細胞上的受體。不過研究人員指出，應當先明確氣味對成年果蠅造血作用的影響，然而才能將這一發現推廣到其他動物甚至人類。“有些小鼠種系無法感知氣味，可以成為理想的研究對象，”Vosshall說。“此外，也可以研究先天性嗅覺缺失的人，以及嗅覺退化的老年人。”

　　“果蠅的許多系統都在進化中發生了改變，”哥倫比亞大學的Stephen Emerson評論道，“如果外部氣味真的能影響鼠類或人類的造血作用，我會感到非常驚訝。因為我認為進化沒有理由長期保留這種機制。”