電離輻射和化療會耗盡造血幹細胞，並破壞造血幹細胞所在的血管壁龕。造血幹細胞再生需要來自完整的骨髓(BM)血管生態位的信號，但控製BM血管生態位再生的機製卻知之甚少。作者報道骨髓血管內皮細胞分泌信號素3A(Semaphorin 3A，SEMA3A)，SEMA3A通過其受體Neuropilin 1(Nrp1)和細胞周期蛋白依賴性激酶5(Cyclin Dependent Kinase 5)激活，誘導p53介導的骨髓內皮細胞凋亡。
電離輻射和化療會耗盡造血幹細胞，並破壞造血幹細胞所在的血管壁龕。造血幹細胞再生需要來自完整的骨髓(BM)血管生態位的信號，但控製BM血管生態位再生的機製卻知之甚少。作者報道骨髓血管內皮細胞分泌信號素3A(Semaphorin 3A，SEMA3A)，SEMA3A通過其受體Neuropilin 1(Nrp1)和細胞周期蛋白依賴性激酶5(Cyclin Dependent Kinase 5)激活，誘導p53介導的骨髓內皮細胞凋亡。
造血幹細胞的維持需要造血幹細胞與其骨髓微環境或生態位之間複雜的相互作用，包括來自血管周圍基質細胞、血管內皮細胞、交感神經係統、巨噬細胞和巨核細胞的信號。造血幹細胞再生是血液係統在化療、放療、感染和慢性炎症等相關醫學損傷後恢複所必需的過程。造血幹細胞再生的機製尚不清楚，但已證明骨髓內皮細胞是骨髓抑製後造血幹細胞再生所必需的。
作者還發現骨髓內皮細胞分泌生長因子，包括多營養素和表皮生長因子，這是全身照射(Tbi)後造血幹細胞再生所必需的。化療和放療也嚴重損害骨髓血管係統，骨髓清除術後骨髓血管再生的機製尚不完全清楚。
作者最近發現骨髓內皮細胞在顱腦損傷後96小時內增加了編碼信號素(SEMA)蛋白的基因的表達，包括分泌的III類SEMA蛋白。Semas是一種細胞外信號蛋白，具有共同的富含半胱氨酸的胞外區，最初被描述為軸突引導分子。在發育過程中，sema蛋白指導神經脊細胞的遷移和分離，控製皮質神經元和小腦神經元的遷移，並在中樞和外周神經係統之間建立邊界。在發育過程中，3類SEMA蛋白已被證明調節背主動脈和胚胎心髒的形成，而SEMA4D促進植入的雞胚中的血管生成。
指導血管構型和血管生成的內皮尖端細胞也表達SEMA蛋白的NRP和網織蛋白受體。此外，在雞胚絨毛尿囊膜實驗中，3型SIMs還被證明可以抑製血管生成，並通過體外實驗調節血管通透性。神經粘連蛋白-1已被證實在骨髓基質細胞係中表達，但信號素信號在調節骨髓血管生成或正常造血中的作用尚不清楚。
抑製Nrp1促進化療後骨髓血管和造血再生
在這裏，作者發現骨髓清髓導致骨髓內皮細胞上調SEMA3A的表達，其受體Nrp1和SEMA3A-Nrp1信號促進骨髓內皮細胞凋亡和延遲骨髓血管再生。基因或藥物抑製SEMA3A-Nrp1信號可增加骨髓內皮細胞存活，加速去髓小鼠骨髓血管再生，並協同驅動HSC再生和早期造血重建。
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