Ca(2+)-mitochondria axis drives cell division in hematopoietic stem cells.
Ca(2+)-mitochondria axis drives cell division in hematopoietic stem cells.
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DOI：
10.1084/jem.20180421
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发表时间：
2018-08-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Suda T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Umemoto T;Hashimoto M;Matsumura T;Nakamura-Ishizu A;Suda T
造血干细胞中Ca 2 +-线粒体途径的激活驱动细胞分裂，其活性水平对决定HSC分裂后细胞命运至关重要。细胞外腺苷参与体内HSC线粒体Ca ~（2+）途径的调控。骨髓（BM）中的大多数造血干细胞（HSC）表现出低线粒体膜电位（Δ Km）的静止状态。相反，在应激造血时，HSC主动开始分裂。然而，HSC分裂启动的潜在机制仍不清楚。为了阐明HSC细胞周期状态转换的机制，我们分析了5-氟尿嘧啶（5-FU）诱导骨髓抑制后HSC线粒体的变化。我们发现，HSC在表现出作为细胞内Ca 2+水平增加的结果的增加的Δ λ m后启动细胞分裂。虽然线粒体Ca ~（2+）通路的进一步激活导致细胞分裂后HSC的丢失，但外源性腺苷或Ca ~（2+）通道阻断剂硝苯地平适当抑制细胞内Ca ~（2+）水平，可延长HSC的细胞分裂间隔，同时实现细胞分裂和HSC的维持。总的来说，我们的研究结果表明，Ca 2 +-线粒体途径诱导HSC分裂至关重要，以确定HSC细胞的命运。
The activation of Ca2+–mitochondria pathway drives cell division in hematopoietic stem cells, and the level of its activity is critical to determine cell fate after HSC division. Extracellular adenosine contributes to the regulation of Ca2+–mitochondria pathway in HSCs in vivo. Most of the hematopoietic stem cells (HSCs) within the bone marrow (BM) show quiescent state with a low mitochondrial membrane potential (ΔΨm). In contrast, upon stress hematopoiesis, HSCs actively start to divide. However, the underlying mechanism for the initiation of HSC division still remains unclear. To elucidate the mechanism underlying the transition of cell cycle state in HSCs, we analyzed the change of mitochondria in HSCs after BM suppression induced by 5-fluoruracil (5-FU). We found that HSCs initiate cell division after exhibiting enhanced ΔΨm as a result of increased intracellular Ca2+ level. Although further activation of Ca2+–mitochondria pathway led to loss of HSCs after cell division, the appropriate suppression of intracellular Ca2+ level by exogenous adenosine or Nifedipine, a Ca2+ channel blocker, prolonged cell division interval in HSCs, and simultaneously achieved both cell division and HSC maintenance. Collectively, our results indicate that the Ca2+–mitochondria pathway induces HSC division critically to determine HSC cell fate.
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DOI：
10.1038/nrm3772
发表时间：
2014-04
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
16.6
作者：
Hayashi T;Ozaki H;Sasagawa Y;Umeda M;Danno H;Nikaido I
通讯作者：
Nikaido I
DOI：
10.1007/s00018-017-2545-6
发表时间：
2017-10
期刊：
Cellular and molecular life sciences : CMLS
影响因子：
--
作者：
Jiang LH;Mousawi F;Yang X;Roger S
通讯作者：
Roger S
DOI：
10.1084/jem.20110447
发表时间：
2011-11-21
期刊：
The Journal of experimental medicine
影响因子：
--
作者：
Kataoka K;Sato T;Yoshimi A;Goyama S;Tsuruta T;Kobayashi H;Shimabe M;Arai S;Nakagawa M;Imai Y;Kumano K;Kumagai K;Kubota N;Kadowaki T;Kurokawa M
通讯作者：
Kurokawa M
影响因子：
23.9
作者：
Liu Y;Elf SE;Miyata Y;Sashida G;Liu Y;Huang G;Di Giandomenico S;Lee JM;Deblasio A;Menendez S;Antipin J;Reva B;Koff A;Nimer SD
通讯作者：
Nimer SD