中性粒细胞的“核”秘密：loop-extrusion

在骨髓中看到这样的环形核细胞，怀疑自己看错了？？

这是我的中性粒细胞吗还？——查过资料以后，发现这确实是（环形核）中性粒细胞。

“环形核中性粒细胞”（toroidal nuclear neutrophils）是近年来在某些病理状态或特殊免疫环境中观察到的一类非典型形态中性粒细胞，其最显著特征是其细胞核呈现环形（toroid，圆环状或甜甜圈状）结构，不同于典型的带状核（band form）或分叶核（segmented form）中性粒细胞。

🔍 一、形态特征

在“Deterministic reprogramming of neutrophils within tumors”中，作者也提到了环形核中性粒细胞，为未成熟表型。

那么中性粒细胞核为啥能变化这么多形态呢？

中性粒细胞以其多叶核（polymorphonuclear）形态著称，这种结构赋予其在狭窄组织间隙中高效迁移的能力。

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1. 研究表明，在中性粒细胞前体细胞中，阻断环挤压（loop-extrusion）——一种通过牵引染色质形成DNA环的马达驱动过程——会导致多叶核基因组的形成。
2. 环挤压的作用：染色质环挤压是由cohesin复合物介导的过程，负责将染色质组织成拓扑相关结构域（TADs）。
3. NIPBL的关键角色：在中性粒细胞前体细胞中，急性耗竭NIPBL（一种cohesin加载因子）会导致核形态从单核转变为马蹄形、环状和多分叶结构，伴随着核体积的减小，类似于成熟中性粒细胞的特征。
4. 基因表达的变化：NIPBL的耗竭不仅改变了核形态，还激活了中性粒细胞特异性的基因表达程序，包括炎症相关基因的上调。
5. 染色质结构的重塑：研究观察到，在NIPBL耗竭的细胞中，染色质形成了大型环（mega-loops）和染色体间的相互作用中心（interchromosomal hubs），这些结构富含中性粒细胞特异性的增强子和炎症基因。

🧠 结论与意义

研究表明，染色质环挤压程序在中性粒细胞核形态的形成中起着决定性作用。通过调控环挤压，可以重塑染色质的三维结构，进而影响核的几何形态和细胞功能。

这一发现不仅深化了我们对中性粒细胞分化和功能的理解，也为工程化设计具有特定核形态的细胞提供了理论基础，可能在肿瘤免疫治疗等领域具有应用前景。