PNAS:造血系統的“反饋環”機制
日期:2010-12-01 16:11:25
近日來自澳大利亞墨爾本沃爾特-伊萊扎霍爾醫學研究院(Walter and Eliza Hall Institute)的一項最新研究表明成熟血細胞能夠與親代干細胞“溝通”,并影響其行為。機體內血細胞反饋環的發現為研究干細胞機能紊亂引起的疾病及開發新的治療方法開辟了新道路。
來自分子醫學系的Carolyn de Graaf博士和Doug Hilton教授以及來自癌癥和血液病學系的Warren Alexander領導了該項研究。研究結果發表在近期的《美國科學院院刊》(PNAS)雜志上,揭示了從前未知的血細胞間的相互關系。
“我們知道血液干細胞可生成所有類型的成熟血細胞。科學家們一直猜想是外部的因素調控了血細胞生成,并且兩個群體相互孤立存在,”Hilton教授說:“然而新研究表明成熟細胞事實上可反作用于干細胞,改變其基因表達以及影響它們的行為。”
研究人員發現血細胞異常可引起反饋環失調,進而對血液干細胞產生影響。研究人員在動物模型中研究了一種抑制血小板生成的轉錄因子Myb,在檢測Myb缺失對細胞的影響時發現了這一現象。de Graaf博士說Myb基因缺失可導致動物血液中產生高水平的血小板,從而引起維持干細胞的信號途徑發生改變。
“當信號途徑發生改變時,這些干細胞不再維持在一種‘靜止狀態’,而是在不斷地循環,生成成熟干細胞,”de Graaf博士說:“最終干細胞會耗盡,由于缺乏足夠的干細胞生成新的紅細胞和白細胞,從而導致機體血液疾病發生。”
此外,研究人員還利用新一代的基因組技術鑒定了缺陷信號所致的血液干細胞中的基因標記。這些基因標記有可能在將來用于診斷和輔助疾病治療。
“如果我們能夠了解這些基因在干細胞維持和血細胞生成中的重要作用,我們就能夠找到一些新途徑提高移植技術和血液疾病的治療,”de Graaf博士說。
Hilton教授認為新發現將使那些干細胞衰竭的患者受益。“我們所要做的事情就是確定這些干細胞的衰竭是否是由于成熟血細胞和干細胞之間的錯誤溝通所致,這些發現將有可能促使我們找到新的途徑治療這些疾病,”Hilton教授說。
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