創(chuàng)造造血干細(xì)胞的關(guān)鍵可能在于你自己的血液

血液的發(fā)育干細(xì)胞根據(jù)一項新的研究，依賴于一種看似無關(guān)的微生物感應(yīng)蛋白受體。

這一發(fā)現(xiàn)可能在從人自己的血液中產(chǎn)生造血干細(xì)胞的持續(xù)探索中開辟新天地，從而否定了骨髓移植的需要。

該研究的作者指出，所討論的蛋白質(zhì)受體稱為Nod1，因其在幫助識別體內(nèi)細(xì)菌感染和聚集免疫反應(yīng)方面的作用而聞名。

但根據(jù)他們的研究，Nod1似乎在生命的早期也有不同的目的，當(dāng)時胚胎的血管系統(tǒng)仍在發(fā)育。

由愛荷華州立大學(xué)遺傳學(xué)家Raquel Espin Palazon領(lǐng)導(dǎo)的研究表明，這種微生物傳感器可以幫助胚胎迫使一些血管內(nèi)皮細(xì)胞變成造血干細(xì)胞。

這可能是有價值的信息，因為它有可能揭示胚胎如何制造造血干細(xì)胞 - 也許我們?nèi)绾卧谝院蟮纳钪信囵B(yǎng)它們。

“這將消除尋找相容的骨髓移植供體的挑戰(zhàn)性任務(wù)以及接受移植后發(fā)生的并發(fā)癥，改善許多白血病、淋巴瘤和貧血患者的生活，”Espin Palazon說.

造血干細(xì)胞是我們血液中所有白細(xì)胞和紅細(xì)胞的祖細(xì)胞，在稱為造血的過程中產(chǎn)生我們血液的所有成分。

這些造血干細(xì)胞，也稱為造血干細(xì)胞，在出生前就從胚胎主動脈內(nèi)的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)育而來。

然而，雖然這一點已經(jīng)很清楚了，但關(guān)于是什么觸發(fā)胚胎中這一重要過程的細(xì)節(jié)很少。

“我們知道造血干細(xì)胞是由內(nèi)皮細(xì)胞形成的，但使細(xì)胞改變身份的因素是神秘的，”Espin Palazon說.“我們不知道這種受體是需要的，或者在造血干細(xì)胞形成之前就這么早就需要了。

研究人員首先通過分析人類胚胎的公共數(shù)據(jù)庫來研究Nod1，然后使用斑馬魚進(jìn)一步研究受體，斑馬魚是一種常用的模式生物，與人類共享大約70%的基因組。

通過抑制或增強Nod1，研究人員證明了與造血干細(xì)胞的產(chǎn)生呈正相關(guān)。

為了更深入地了解Nod1和人類血液發(fā)育，該研究的作者還與費城兒童醫(yī)院合作，研究人員在那里生產(chǎn)人類誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞。

雖然這些細(xì)胞是由成人體細(xì)胞產(chǎn)生的，但研究人員對它們進(jìn)行了基因重組，以模仿胚胎中發(fā)現(xiàn)的多能干細(xì)胞——那些能夠產(chǎn)生許多不同細(xì)胞類型的干細(xì)胞。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以產(chǎn)生大多數(shù)類型的血細(xì)胞，但它們不能產(chǎn)生功能性造血干細(xì)胞。盡管如此，抑制Nod1導(dǎo)致這些誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞產(chǎn)生較少的血液，反映了斑馬魚血液干細(xì)胞中觀察到的效果。

一個人的大部分造血干細(xì)胞都存在于骨髓中，因此患有某些血液疾病的患者通常需要骨髓移植來提供重要的造血干細(xì)胞供應(yīng)。

但是，有了關(guān)于Nod1在胚胎中產(chǎn)生造血干細(xì)胞的作用的證據(jù)，科學(xué)家們有了新的希望，可以設(shè)計出一種從人類樣本中產(chǎn)生新的造血干細(xì)胞的方法，甚至可能從患者自己的血液中產(chǎn)生。

研究人員指出，這不僅有助于避免安排和進(jìn)行骨髓移植的后勤挑戰(zhàn)，還有助于避免移植物抗宿主病等并發(fā)癥，其中移植的免疫細(xì)胞將宿主識別為外來細(xì)胞并攻擊受體的細(xì)胞。

“這將是再生醫(yī)學(xué)的巨大進(jìn)步，”Espin Palazon說.

研究人員說，仍然需要更多的研究，不僅要了解身體究竟是如何產(chǎn)生造血干細(xì)胞的，而且還要了解每一步何時需要發(fā)生。

“時機非常關(guān)鍵。這就像你在做飯時，你需要按照特定的順序添加食材，“Espin Palazon說.

“我在愛荷華州立大學(xué)的團(tuán)隊將繼續(xù)努力過上沒有血液疾病的生活，”她增加.“我相信我們的研究將為最終創(chuàng)造治療級造血干細(xì)胞來治愈血液疾病患者鋪平道路。

該研究發(fā)表在自然通訊.

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