如何操纵造血干细胞启动和休眠？
当血液流遍全身，它将重要的物资（如氧气和营养物质）输送给细胞和组织。化疗、放疗和失血均会导致血液循环系统赤字。这时候，骨髓中一类特殊细胞，人称造血干细胞（HSCs）能迅速生产红细胞和免疫细胞补给循环系统亏损。
通常处于休眠状态的HSCs，在为了补偿失血时，开始主动地自我更新并分化为所有血细胞类型。在任务完成后，它们又很快回到休眠状态，以避免精疲力竭的过度消耗。HSCs在启动与休眠两个状态之间的调节非常微妙，任何一个小的倾斜都会造成灾难后果，最坏的情况是导致生命体死亡。
如今，Manuela Baccarini课题组发现了这种微妙平衡背后的机制，文章一作Manuela Baccarini解释道：“虽然我们早就知道活化与返回休眠之间的平衡是存在的、且必要的，但是，我们一直不知道保持这一平衡的参与者都有哪些。”这篇新论文奠定了应激诱导血液生产过程的调节者们和它们的工作细节。
已知PI3K/AKT/mTORC1信号通路驱动HSCs激活，然而，科学家们对驱动HSCs休眠的细胞内信号仍知之甚少。研究人员发现，在HSCs紧急造血过程中，MEK/ERK通路和PI3K通路被同步激活，依赖于激活的ERK的 MEK1磷酸化反馈自动抵消了AKT/mTORC1的活化 。
“两条关键的细胞内信号通路几乎总是平行激活，只需一个反馈回路就能使HSCs保持完美平衡。它的妙处在于，系统的重置与启动它的刺激无关，”Manuela Baccarini说。
为了证明这一点，研究人员利用遗传手段和化学方法去除了反馈回路中的一个参与者，结果平衡发生了偏移，导致HSCs的无限激活、HSC储备衰竭，最终无力生产足够血细胞补偿损失。
这些结果表明，为癌症治疗而开发的MEK抑制剂药物也许对控制HSC活化具有额外功效，这些药物或许可被用来调动衰老动物体内的“懒惰”HSCs，让它们启动活化。
文章要点：
1.在造血过程中，MEK/ERK和AKT/mTORC1被可逆地激活
2.在应激造血条件下，MEK1可阻止HSC耗竭
3.ERK对 MEK1的反馈磷酸化限制了AKT/mTORC1的活化
4.ERK介导的MEK1磷酸化使激活的HSCs返回休眠状态
