Nature：华人团队发现，人类造血干细胞会记住之前的炎症并传递给后代
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
炎症激活血细胞，从而促进衰老和恶性病变。造血干细胞（HSC）在终生感染中存活以维持终生的造血功能，但人类造血干细胞如何响应和适应炎症应激压力，在很大程度上仍是未知的。
2026 年 5 月 27 日，多伦多大学 Stephanie Z. Xie 团队在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Human haematopoietic stem cells remember inflammatory stress 的研究论文。
该研究表明，人类造血干细胞（HSC）会“记住”之前的炎症应激压力，具体来说，炎症应激可重编程一部分人类造血干细胞，研究团队将这些造血干细胞命名为——炎症记忆造血干细胞（HSC-iM），HSC-iM 细胞的分化能力下降，并将其炎症相关基因程序传递给后代免疫细胞。随着年龄增长，HSC-iM 细胞会逐渐积累，在克隆性血液疾病中，癌症相关突变对 HSC-iM 细胞的影响大于其他造血干细胞。
人类对造血输出有着巨大的需求，这一需求由以造血干细胞（HSC）为核心的复杂细胞层级结构来满足。寿命有限的成熟血细胞由骨髓中的造血干细胞和祖细胞（HSPC）持续补充，其在成人中每秒产生约 300 万个细胞，整个过程受到严密调控。
人类造血干细胞在遗传和功能上均具有多样性，在任何时刻都有 5 万至 20 万个造血干细胞参与造血过程。随着年龄增长，这些造血干细胞出现功能衰退，克隆多样性显著下降，进而导致克隆性造血（CH，指造血干细胞在衰老过程中获得一个或多个体细胞突变，导致其逐渐扩增，形成一个携带相同基因突变的血细胞克隆）的发生率增加，并伴随血液系统恶性肿瘤风险的升高。
在整个生命周期中，每天的血液生成如何与造血干细胞库的维持相协调，目前尚不清楚，尤其是在暴露于炎症应激因素（例如反复感染）的情况下，这些因素可诱导造血干细胞活化。此外，造血干细胞从静息状态向活化状态的命运转变对其功能至关重要，但这种转变可能随着衰老和炎症应激而失调。最后，造血干细胞并非均一群体，它们表现出转录、表观遗传和功能上的异质性，其中炎症通路是这些异质性的主要来源。因此，人类造血干细胞库中对炎症的异质性细胞反应，可能在长期炎症刺激下驱动了衰老表型。
人类谱系追踪显示，白血病前克隆性造血突变在疾病被检测到之前数十年就已出现。携带克隆性造血突变的克隆普遍存在于 60 岁以上的成年人中，但只有一部分会扩增到可检测的克隆大小。关键在于，调控克隆性造血克隆大小的机制目前尚不清楚。小鼠模型表明，炎症会激活造血干细胞，进而损害其分化和自我更新能力，并影响克隆性造血中的克隆选择。反复的炎症还与持续的表观遗传改变、小鼠造血干细胞加速衰老，以及携带克隆性造血相关突变的克隆扩增有关。然而，鉴于造血干细胞的区室异质性，目前尚不清楚是否所有造血干细胞对炎症的反应都是均一的。如果造血干细胞的反应具有异质性，也不清楚这是否会影响诸如克隆性造血中的克隆选择。
在这项最新研究中，研究团队建立了异种移植炎症-恢复模型，并对异种移植的人类造血干细胞进行了单细胞多组学分析。
研究团队鉴定出两个在转录组水平和表观遗传学上截然不同的造血干细胞亚群——HSC-I 和 HSC-II，研究团队进一步证明，HSC-II 是一个“炎症应激特化”的造血干细胞亚群，从而将其命名为 HSC-iM（炎症记忆造血干细胞），它保留了对既往炎症处理的分子记忆，表现出静息状态和受抑制的造血输出。
在分子水平上，HSC-iM 程序在成人和儿童样本的造血干细胞中富集，这些样本涵盖了从 COVID-19 康复、镰状细胞病、衰老到克隆性造血等多种情况，这既验证了该研究中的异种移植模型的可靠性，也证实了 HSC-iM 的生理相关性。HSC-iM 中的克隆性造血突变通过促进造血干细胞的激活和分化来减轻炎症应激的影响。此外，在异种移植和生理环境中均证实，促炎性的 HSC-iM 转录程序可以传递给分化的免疫后代细胞。
最后，研究团队在人群队列分析中发现，循环血细胞中 HSC-iM 程序的富集与全因死亡率的风险评分升高相关，这突显了这一新发现的造血干细胞亚群在表征终生异质性健康结局方面的临床重要性。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10522-7
原标题：《Nature：华人团队发现，人类造血干细胞会记住之前的炎症并传递给后代》