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科學家開發出一種或能源源不斷產生造血干細胞的新方法

發布時間:2020-12-31 10:04:46 | 來源:【中國生物技術發展中心 12月29日】
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近日,一項刊登在國際雜志《Cell Reports》上的研究報告中,來自西班牙基因組調控中心和哥倫比亞大學等機構的科學家們通過研究識別出了一種對稀缺、救命的血液干細胞擴增至關重要的特殊蛋白質。相關研究或能幫助科學家們開發出多種新方法來在人體內和體外繁殖大量這類干細胞,目前這些干細胞是科學家們在多種醫療程序中使用的最大限制之一,包括治療血液癌癥的療法到需要進行骨髓移植的遺傳性血液疾病等。

造血干細胞(HSCs,Hematopoietic stem cells)負責血液的持續更新,其每天會產生數十億個新的細胞,HSCs擁有無限的潛能,其能在生物體的整個生命周期內進行自我更新,并產生每一種類型的血細胞,包括組成我們機體免疫系統的細胞等。HSCs在治療多種難治性癌癥、自身免疫性疾病和遺傳性血液障礙上也具有非常大的潛力,然而骨髓2500個細胞中僅有1個是造血干細胞,這種稀缺性或許極大地限制了造血干細胞在醫療程序中的使用范圍。

獲得更多HSCs的方法之一就是擴大骨髓、循環血或臍帶血中存在的造血干細胞的數量;第二種方法則是通過重編程其它血液干細胞以便其能獲得一些典型的造血干細胞自我更新的特性。這項研究中,研究者利用名為VIPER的算法識別出了能夠重編程其它血液干細胞的特殊蛋白,在該算法確定的8個潛在候選者中,僅有一種名為BAZ2B的基因能夠明顯擴大臍帶血中造血干細胞的數量。BAZ2B基因能夠通過重排血液干細胞中的染色質,將血液干細胞重編程為干細胞樣狀態,從而就能開啟此前無法進入的基因組的獨特區域,由此所產生的細胞就能成功被移植到免疫力低下的小鼠機體的骨髓中,從而更新組織的生長。

研究者Pia Cosma說道:“造血干細胞的稀缺性是開發新型和改進型療法的最大障礙之一,本文研究結果讓我們非常興奮,因為如今我們找到了一種方法,其只需要激活一個因子就能提高造血干細胞的產量。制造出更多挽救生命的造血干細胞或能長期讓多種不同疾病的患者獲益”。研究人員表示,能利用這種發現實時并維持癌細胞惡性狀態的蛋白質的新方法,用于識別正常人類生理學過程中的關鍵角色,包括幫助抵御其它疾病的蛋白質等。值得注意的是,能夠最佳匹配VIPER方法學的蛋白質正是那些能控制人類機體發育過程的蛋白質,比如血液分化和再生等,這或許就為科學家們開發新型再生醫學療法提供了新的線索和思路。

 

論文鏈接:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)31463-7

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