Nature解開干細(xì)胞生成之謎
日期：2014-08-14 08:53:58
來自莫納什大學(xué)澳大利亞再生醫(yī)學(xué)研究所(ARMI)和Garvan醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們解開了干細(xì)胞的生成之謎，這預(yù)示著離治愈一系列的血液病和免疫疾病已然不遠(yuǎn)。這項(xiàng)發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的研究，第一次鑒別出了體內(nèi)觸動(dòng)造血干細(xì)胞(HSC)生成的機(jī)制。
存在于骨髓和臍帶血中的HSCs極其重要，因?yàn)樗鼈兛梢匝a(bǔ)充全身的血細(xì)胞供應(yīng)。近年來采用HSC移植一些白血病患者成功獲得治愈，而醫(yī)學(xué)專家們認(rèn)為造血干細(xì)胞還擁有更為廣泛的應(yīng)用潛力。
ARMI的首席研究員Peter Currie教授說，了解HSCs自我更新補(bǔ)充血細(xì)胞的機(jī)制是干細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)“圣杯”。
“HSCs是我們可以使用的最好的治療工具之一，因?yàn)樗鼈兛梢陨审w內(nèi)所有的血細(xì)胞。只要我們能夠闡明HSCs起初的生成機(jī)制，除了當(dāng)前的移植策略，我們有可能能夠通過更多的途經(jīng)來利用這些細(xì)胞治療嚴(yán)重的血液病，”他說。
無法在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下生成它們，是更廣泛地利用HSCs的一個(gè)主要的絆腳石。盡管以往的研究表明，一個(gè)分子“開關(guān)”有可能是HSC形成的必要條件，但直到現(xiàn)在HSC的生成機(jī)制仍然是一個(gè)謎題。
在這一最新的研究中，ARMI的研究人員觀察了發(fā)育斑馬魚中的細(xì)胞，獲得了一些導(dǎo)致HSC生成的信號(hào)過程的新信息。斑馬魚是一種熱帶淡水魚，眾所周知它具有再生能力和透明的胚胎。
利用高分辨率顯微鏡，研究人員拍攝了這些干細(xì)胞如何在胚胎中形成的影像，以生動(dòng)的細(xì)節(jié)捕獲了它們的形成過程。
Currie教授說，當(dāng)回放這些影像時(shí)他們注意到HSCs需要一種“伙伴”細(xì)胞來幫助它們形成。這些稱作為endotome細(xì)胞的伙伴具有干細(xì)胞誘導(dǎo)特性。
“Endotome細(xì)胞就像一個(gè)讓前體HSCs依偎的舒適的沙發(fā)，幫助它們發(fā)育成為完全成熟的干細(xì)胞。我們不僅鑒別出了HSC形成需要的一些細(xì)胞和信號(hào)，還指出了起初endotome形成必需的一些基因，”Currie教授說。
“這些研究結(jié)果的真正令人興奮之處在于，如果我們能夠找到在endotome細(xì)胞中負(fù)責(zé)胚胎HSC形成的一些信號(hào)，那么我們就可以在體外利用它們來生成不同的血細(xì)胞，滿足各種血液相關(guān)疾病的需求。”
“你或許可以想象，甚至可以糾正細(xì)胞中的一些遺傳缺陷，然后將它們移植回體內(nèi)，”Currie教授說。
Garvan醫(yī)學(xué)研究所Georgina Hollway博士說，這項(xiàng)工作闡明了體內(nèi)的一些分子過程如何在HSC形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
Hollway博士說：“我們現(xiàn)在知道了這些遷移細(xì)胞對(duì)于造血干細(xì)胞形成至關(guān)重要，并且我們描述了一些相關(guān)的分子過程。這一信息并不是在實(shí)驗(yàn)室中生成它們的整體解決方法，但它肯定會(huì)有幫助。”
在下一階段的研究中，Currie教授的研究小組將鑒別出更多的觸動(dòng)HSC生成的分子信號(hào)。
