一種有助于識別和對抗細菌感染的微生物傳感器在血液干細胞的發(fā)展中也起著關(guān)鍵作用，這對創(chuàng)造患者來源的血液干細胞的努力有價值的新見解，可以消除對骨髓移植的需要。
這一發(fā)現(xiàn)是由愛荷華州立大學(xué)遺傳學(xué)、發(fā)育和細胞生物學(xué)助理教授拉克爾·埃斯平·帕拉松(Raquel Espin Palazon)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組在上個月的《自然通訊》(Nature Communications)上發(fā)表的。它建立在Espin Palazon先前的研究基礎(chǔ)上，該研究表明，在生命的最初階段，當(dāng)血管系統(tǒng)和血液在胚胎中形成時，引發(fā)身體免疫反應(yīng)的炎癥信號具有完全不同的作用。
Espin Palazon說，知道胚胎激活微生物傳感器，一種被稱為Nod1的蛋白質(zhì)，迫使血管內(nèi)皮細胞成為血液干細胞，可以幫助開發(fā)一種在實驗室中從患者自己的血液中制造血液干細胞的方法。
她說:“這將消除尋找合適的骨髓移植供體的艱巨任務(wù)和接受移植后出現(xiàn)的并發(fā)癥，改善許多白血病、淋巴瘤和貧血患者的生活。”
關(guān)鍵提示
干細胞既是人體的工廠，也是人體的原料，它們反復(fù)分裂，自我更新，為特定組織構(gòu)建新的細胞。胚胎中的多能干細胞可以制造人體所需的任何類型的細胞，而成體干細胞僅限于生產(chǎn)特定類型的細胞。血液干細胞，也被稱為造血干細胞，制造血液的所有成分。一生的血液干細胞供應(yīng)是在出生前在胚胎中產(chǎn)生的。
Espin Palazon的研究小組發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)皮細胞開始變成干細胞之前，胚胎中的免疫受體就被激活了，為它們的轉(zhuǎn)變做好了準(zhǔn)備。
她說:“我們知道造血干細胞是由內(nèi)皮細胞形成的，但使細胞轉(zhuǎn)換身份的因素卻很神秘。”“我們不知道需要這種受體，也不知道在造血干細胞形成之前就需要這種受體。”
研究人員通過分析人類胚胎的公共數(shù)據(jù)庫來鎖定Nod1，并使用斑馬魚進行研究，斑馬魚與人類共享約70%的基因組。造血干細胞的產(chǎn)生與Nod1水平密切相關(guān)，因為它的作用被抑制或增強。
為了證實Nod1也在人類血液發(fā)育中發(fā)揮作用，研究小組與費城兒童醫(yī)院合作。那里的研究人員培育出了人類誘導(dǎo)多能干細胞，這種干細胞是從成熟的樣本中產(chǎn)生的，但經(jīng)過基因重組，表現(xiàn)得像胚胎中發(fā)現(xiàn)的萬能干細胞。誘導(dǎo)多能干細胞可以產(chǎn)生大多數(shù)類型的血細胞，但不能產(chǎn)生功能性的造血干細胞。但是，當(dāng)研究人員取出Nod1時，血液生產(chǎn)就停滯了，就像斑馬魚的血液干細胞一樣。
尋找自體干細胞
弄清楚Nod1是血液干細胞發(fā)育的先決條件是科學(xué)家們的進步，他們希望設(shè)計一種從人體樣本中生產(chǎn)血液干細胞的系統(tǒng)，這可能為患有血液疾病的患者提供一種革命性的新選擇。病人可以接受來自自身的干細胞治療，而不是通過骨髓移植來注入血液干細胞。骨髓是骨骼內(nèi)部的海綿，保存著人體大部分的血液干細胞。自體干細胞可以避免移植物抗宿主病的風(fēng)險。移植物抗宿主病是一種常見的潛在致命反應(yīng)，當(dāng)患者的免疫系統(tǒng)將移植物視為攻擊的威脅時，就會發(fā)生這種反應(yīng)。
“這將是再生醫(yī)學(xué)的巨大進步，”Espin Palazon說。
Espin Palazon的團隊正在繼續(xù)解開造血干細胞產(chǎn)生的復(fù)雜相互作用，包括完善時間線。了解信號何時表達對于開發(fā)制造血液干細胞的方法至關(guān)重要。
“時機非常關(guān)鍵。這就像你在做飯時，你需要按特定的順序添加配料，”她說。
進一步的研究將受益于與費城兒童醫(yī)院的合作，該醫(yī)院培訓(xùn)了該研究的共同作者之一——遺傳學(xué)、發(fā)育和細胞生物學(xué)的兼職助理教授Clyde Campbell——關(guān)于創(chuàng)造誘導(dǎo)多能干細胞的方案。
“我在愛荷華州立大學(xué)的團隊將繼續(xù)為沒有血液疾病的生活而努力。我相信我們的研究將為最終創(chuàng)造治療級血液干細胞來治療血液疾病患者鋪平道路，”Espin Palazon說。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-12） | 
