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Nature科学家鉴别出能操控人类血液干细胞自我更新的特别蛋白

2019-12-8 编辑:admin 阅读次数:
  导读: 本文系生物谷原创编译,欢迎共享,转载须授权! 近来,一项刊登在世界杂志Nature上的研讨报告中,来自加利福尼亚大学的科学家们经过研讨发现了一种特别蛋白和人类学学干细胞自我更新才能之间的相关,研讨者表明,激活该蛋白或能促进血液干细胞在实验室条件...

本文系生物谷原创编译,欢迎共享,转载须授权!

近来,一项刊登在世界杂志Nature上的研讨报告中,来自加利福尼亚大学的科学家们经过研讨发现了一种特别蛋白和人类学学干细胞自我更新才能之间的相关,研讨者表明,激活该蛋白或能促进血液干细胞在实验室条件下自我更新至少12倍。在体外条件下增殖血液干细胞往往能极大地改进血液癌症(比方白血病)和多种遗传性血液疾病的医治挑选。

图片来自:UCLA Broad Stem Cell Research Center

研讨者Hanna Mikkola博士表明,虽然咱们已对血液干细胞的生物学特性研讨了许多年,但现在仍然面临着许多要害的应战,即如安在实验室条件下促进人类血液干细胞自我更新,现在咱们不得不经过研讨来战胜这样一些问题了。血液干细胞,即造血干细胞,其存在于骨髓中,在骨髓中其能进行自我更新并分解称为多种类型的血液细胞;并且骨髓移植疗法也能被用来医治血液或免疫系统疾病的患者;但是骨髓移植存在着显着的局限性,寻觅适宜的骨髓供体并不总是可行,并且患者本身的免疫系统也会排挤外源性细胞,移植的干细胞数量有时候也并不足以成功医治患者的疾病。

当血液干细胞从骨髓中被移除置于实验室培养皿中时,其会快速失掉自我更新的才能,其要么会逝世,要么就会分解称为其它血液细胞;研讨者的方针就是在可控的实验室条件下使得血液干细胞可以自我更新,这或许有望敞开医治多种血液疾病的新思路,一起也能协助科学家们经过多能干细胞来发生血液干细胞。为了说明如安在实验室中促进血液干细胞自我更新,研讨人员剖析了当血液干细胞失掉自我更新才能进程中被封闭表达的基因,一起研讨者注意到哪些基因在血液干细胞分解成为特别血细胞(比方白细胞或红细胞)中会封闭表达,随后研讨者将血液干细胞置于实验室平皿中来调查哪些基因的表达会被封闭,运用多能干细胞进行研讨,研讨人员就可以制作出缺失自我更新才能的血液干细胞,一起他们还能监测哪些基因的表达处于失活状况。

研讨者发现,MLLT3基因的表达与血液干细胞自我更新的潜能密切相关,MLLT3基因所表达的蛋白能为血液干细胞供给必要的指令来使其可以坚持自我更新的才能,其能经过与其它调理性蛋白协同作用来坚持血液干细胞的重要部分在细胞分类时能正常发挥作用。研讨者想知道是否在实验室培养皿中坚持血液干细胞中MLLT3蛋白的水平就足以改进其自我更新的才能,运用一种病毒载体,研讨人员就能将活性的MLLT3基因刺进到血液干细胞中,一起他们调查到,功用性的血液干细胞会在实验室培养皿中的繁衍速率增长了至少12倍。

研讨者Mikkola说道,假如咱们考虑医治一个患者需求的血液干细胞的数量,那么这可能是一个很大的数字;但咱们并不只是重视数量,咱们还需求保证在实验室中发生的血液干细胞可以经过制作移植所需求的一切血液细胞类型来持续发挥功用。最近有研讨人员经过研讨辨别出了一类特别的小分子(用于制作医疗用药的有机分子)可以在实验室中促进人类血液干细胞增殖,随后研讨者运用这种小分子进行研讨,他们发现,其可以改进血液干细胞自我更新的才能,但细胞并不可以坚持适宜的MLLT3的水平,并且在移植到小鼠体内后也无法正常发挥功用。

此前研讨发现的这种小分子很重要,但本文研讨根据此前研讨结果;这项研讨中,研讨人员所开发的新方法能将血液干细胞暴露在这种小分子中,并刺进了活性的MLLT3基因,这种新方法或许就可以制作出可以更好地整合到小鼠骨髓中的血液干细胞,然后就能有用发生一切血液细胞类型并能坚持其自我更新的才能。更重要的是,MLLT3基因可以以必定的安全速率来坚持血液干细胞的自我更新,这些血液干细胞无法取得任何危险的特性,比方很多增殖、骤变或发生诱发白血病危险的反常细胞等。

后期研讨人员还将持续深入研讨确认哪些特别蛋白和血液干细胞DNA中的哪些元件会影响MLLT3基因的开关,以及如安在实验室培养皿中运用特别制剂来操控这一进程,研讨者有决心开发出新式战略,在不运用病毒载体的情况下敞开/封闭MLLT3基因的表达,以便其能在临床条件下安全运用。

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