Differential Regulatory and Compensatory Responses in Hematopoiesis/Erythropoiesis in α- and β-Globin Hemizygous Mice
Notice bibliographique
Résumé
Characterization of hematopoiesis/erythropoiesis in thalassemias from multipotent primitive cells to mature erythrocytes is of fundamental importance and clinical relevance. We investigated this process in alpha- and beta-globin hemizygous mice, lacking the two adult tandemly organized genes from either the alpha- or beta-globin locus. Although both mice backcrossed on a homogeneous background exhibited similar reduced red blood cell (RBC) survival, beta-globin hemizygous mice had less severe reticulocyte loss and globin chain imbalance, suggesting an apparently milder thalassemia than for alpha-globin hemizygous mice. In contrast, however, beta-globin hemizygous mice displayed a more marked perturbation of hematologic parameters. Quantification of erythroid precursor subpopulations in marrow and spleen of beta-globin hemizygous mice showed more severely impaired maturation from the basophilic to orthochromatophilic erythroblasts and substantial loss of these late precursors probably as a consequence of a greater susceptibility to an excess of free alpha-chain than beta-chain. Hence, only erythroid precursors exhibiting stochastically moderate chain imbalance would escape death and mature to reticulocyte/RBC stage, leading to survival and minimal loss of reticulocytes in the beta-globin hemizygous mice. Furthermore, in response to the ineffective erythropoiesis in beta-globin hemizygous mice, a dynamic compensatory hematopoiesis was observed at earlier differentiation stage as evidenced by a significant increase of erythroid progenitors (erythroid colony-forming units approximately 100-fold) as well as of multipotent primitive cells (day 12 spleen colony-forming units approximately 7-fold). This early compensatory mechanism was less pronounced in alpha-globin hemizygous mice. The expansion of multipotent primitive and potentially stem cell populations, taken together with ineffective erythropoiesis and increased reticulocyte/RBC destruction could confer major cumulative advantage for gene targeting/bone marrow transplantation. Therefore, this study not only corroborated the strong potential effectiveness of transplantation for thalassemic hematopoietic therapy but also demonstrated the existence of a differential regulatory response for alpha- and beta-thalassemia.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
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