新研究報(bào)道了調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞自我更新的關(guān)鍵蛋白質(zhì)

血液干細(xì)胞，也被稱為造血干細(xì)胞，有能力通過(guò)一種被稱為自我更新的過(guò)程來(lái)復(fù)制自己，并且可以分化產(chǎn)生體內(nèi)所有的血液細(xì)胞和免疫細(xì)胞。幾十年來(lái)，這些細(xì)胞的移植一直被用于挽救血癌(如白血病)和各種其他血液和免疫疾病的生命。

然而，造血干細(xì)胞移植有明顯的局限性。找到一個(gè)合適的供體可能很困難，尤其是對(duì)非歐洲血統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，而且可用于移植的干細(xì)胞數(shù)量可能太少，無(wú)法安全治療一個(gè)人的疾病。

這些限制仍然存在，因?yàn)檠焊杉?xì)胞從體內(nèi)取出并置于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中，很快就會(huì)失去自我更新的能力。經(jīng)過(guò)幾十年的研究，科學(xué)家們已經(jīng)非常接近解決這個(gè)問(wèn)題了。

加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)通過(guò)幫助人類血液干細(xì)胞感知和解讀來(lái)自環(huán)境的信號(hào)，在調(diào)節(jié)人類血液干細(xì)胞自我更新方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這項(xiàng)發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的研究使研究人員朝著在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中擴(kuò)增血液干細(xì)胞的方法邁進(jìn)了一步，這可能使挽救生命的這些細(xì)胞移植更容易實(shí)現(xiàn)，并提高基于血液干細(xì)胞的治療(如基因治療)的安全性。

為了找出阻止這些血液干細(xì)胞樣細(xì)胞充分發(fā)揮功能的缺失部分，該論文的**作者和共同通訊作者Julia Aguade Gorgorio分析了測(cè)序數(shù)據(jù)，以確定當(dāng)血液干細(xì)胞置于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中時(shí)沉默的基因。其中一個(gè)基因MYCT1編碼一種同名的蛋白質(zhì)，對(duì)這些細(xì)胞的自我更新能力至關(guān)重要。

他們發(fā)現(xiàn)MYCT1調(diào)節(jié)一種稱為內(nèi)吞作用的過(guò)程，這在血液干細(xì)胞如何從環(huán)境中接收信號(hào)中起著關(guān)鍵作用，這些信號(hào)告訴它們何時(shí)自我更新，何時(shí)分化，何時(shí)保持沉默。

“當(dāng)細(xì)胞感知到信號(hào)時(shí)，它們必須內(nèi)化并處理它;MYCT1控制著血液干細(xì)胞感知這些信號(hào)的速度和效率，”Mikkola實(shí)驗(yàn)室的助理項(xiàng)目科學(xué)家Aguade Gorgorio說(shuō)。“如果沒(méi)有這種蛋白質(zhì)，來(lái)自細(xì)胞環(huán)境的信號(hào)就會(huì)從竊竊私語(yǔ)變成尖叫，細(xì)胞就會(huì)變得緊張和失調(diào)。”

研究人員將MYCT1與現(xiàn)代汽車(chē)中的傳感器進(jìn)行了比較，現(xiàn)代汽車(chē)可以監(jiān)控附近的所有活動(dòng)，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候有選擇地將最重要的信息傳遞給司機(jī)，幫助他們做出諸如何時(shí)安全轉(zhuǎn)彎或變道之類的決定。沒(méi)有MYCT1，血液干細(xì)胞就像焦慮的司機(jī)，習(xí)慣于依賴這些傳感器，突然發(fā)現(xiàn)自己在沒(méi)有它們的引導(dǎo)下迷路了。

接下來(lái)，研究人員使用病毒載體重新引入MYCT1，看看它的存在是否能在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中恢復(fù)血液干細(xì)胞的自我更新。他們發(fā)現(xiàn)，MYCT1的修復(fù)不僅使造血干細(xì)胞壓力減輕，使它們能夠在培養(yǎng)中自我更新，而且在移植到小鼠模型中后，這些擴(kuò)增的細(xì)胞也能有效地發(fā)揮功能。

下一步，研究小組將研究MYCT1基因沉默發(fā)生的原因，然后，如何在不使用病毒載體的情況下防止這種沉默，這種載體在臨床環(huán)境中使用更安全。

Hanna Mikkola博士是這項(xiàng)新研究的資深作者，也是加州大學(xué)洛杉磯分校Eli和Edythe Broad再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究中心的成員，他說(shuō):“我們已經(jīng)知道如何制造出看起來(lái)像血液干細(xì)胞的細(xì)胞，并且具有它們所有的特征，但是當(dāng)這些細(xì)胞用于移植時(shí)，它們中的許多仍然不起作用;好像少了點(diǎn)什么。如果我們能找到一種方法，在培養(yǎng)和移植后保持血液干細(xì)胞中MYCT1的表達(dá)，這將為**限度地提高該領(lǐng)域的所有其他顯著進(jìn)步打開(kāi)大門(mén)。這不僅會(huì)使血液干細(xì)胞移植更容易獲得和有效，還會(huì)提高利用這些細(xì)胞的基因療法的安全性和可負(fù)擔(dān)性。”

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