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Science：加強(qiáng)干細(xì)胞移植的潛在新方法
摘要：干細(xì)胞移植通常用于癌癥、血液疾病或由缺陷干細(xì)胞引起的自身免疫性疾病患者。
由阿爾伯特·愛因斯坦醫(yī)學(xué)院三人研究小組的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)提高干細(xì)胞移植的有效性，干細(xì)胞移植通常用于癌癥、血液疾病或由缺陷干細(xì)胞引起的自身免疫性疾病患者，缺陷干細(xì)胞產(chǎn)生人體所有不同的血細(xì)胞。這項(xiàng)在小鼠身上進(jìn)行的研究結(jié)果今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
“我們的研究有可能提高干細(xì)胞移植的成功率并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，”醫(yī)學(xué)博士Ulrich Steidl解釋說。
圖1 C-Kit相關(guān)的吞噬作用對(duì)造血干細(xì)胞庫的調(diào)節(jié)
Steidl博士、愛因斯坦的Britta Will博士和Xin Gao博士是這篇論文的共同通訊作者。Xin Gao博士曾是愛因斯坦的博士后，現(xiàn)就職于威斯康星大學(xué)麥迪遜分校。
干細(xì)胞移植治療的疾病是個(gè)體的造血(造血)干細(xì)胞(hsc)已經(jīng)癌變(如白血病或骨髓增生異常綜合征)或數(shù)量過少(如骨髓衰竭和嚴(yán)重的自身免疫性疾病)。該療法包括將從捐贈(zèng)者處獲得的健康造血干細(xì)胞注入患者體內(nèi)。為了獲取這些造血干細(xì)胞，獻(xiàn)血者需要服用一種藥物，這種藥物可以使造血干細(xì)胞從它們?cè)诠撬柚械恼Ｎ恢脛?dòng)員或逃逸，進(jìn)入血液，在那里造血干細(xì)胞可以與其他血細(xì)胞分離，然后進(jìn)行移植。然而，用于動(dòng)員造血干細(xì)胞的藥物往往不能釋放足夠的造血干細(xì)胞，使移植有效。
“一小部分造血干細(xì)胞離開骨髓進(jìn)入血液是正常的，但控制這種動(dòng)員的因素還不是很清楚，我們的研究代表了我們理解的根本進(jìn)步，并指出了改善臨床使用的HSC動(dòng)員的新方法?！?/div>
圖2 C-Kit依賴性吞噬作用模型調(diào)節(jié)血液干細(xì)胞中的生態(tài)位保留
研究人員懷疑造血干細(xì)胞表面蛋白質(zhì)的變化可能會(huì)影響它們離開骨髓的傾向。在涉及從小鼠中分離的造血干細(xì)胞的研究中，他們觀察到很大一部分造血干細(xì)胞顯示出通常與巨噬細(xì)胞(一種免疫細(xì)胞)相關(guān)的表面蛋白。此外，具有這些表面蛋白的造血干細(xì)胞大部分停留在骨髓中，而那些沒有這些標(biāo)記的造血干細(xì)胞在給予促進(jìn)造血干細(xì)胞動(dòng)員的藥物后很容易離開骨髓。
圖2 C-Kit依賴性吞噬作用模型調(diào)節(jié)血液干細(xì)胞中的生態(tài)位保留
在將造血干細(xì)胞與巨噬細(xì)胞混合后，研究人員發(fā)現(xiàn)一些造血干細(xì)胞參與了噬細(xì)胞作用，一種細(xì)胞類型提取另一種細(xì)胞類型的膜組分并將其整合到自己的膜中。那些表面表達(dá)高水平c-Kit蛋白的造血干細(xì)胞能夠進(jìn)行巨噬細(xì)胞作用，使它們的膜被巨噬細(xì)胞蛋白所增強(qiáng)，使它們比其他造血干細(xì)胞更有可能留在骨髓中。研究結(jié)果表明，c-Kit受損會(huì)阻止造血細(xì)胞形成，導(dǎo)致更多的造血干細(xì)胞被動(dòng)員并可用于移植。
“Trogocytosis在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和其他細(xì)胞系統(tǒng)中發(fā)揮作用，但這是第一次有人看到干細(xì)胞參與這一過程。我們?nèi)栽趯ふ以煅杉?xì)胞如何調(diào)節(jié)細(xì)胞形細(xì)胞增生的確切機(jī)制，”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校病理學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)助理教授Goa博士說。
研究人員打算繼續(xù)對(duì)這一過程進(jìn)行研究:“我們正在進(jìn)行的努力將尋找造血干細(xì)胞的其他功能，包括血液再生的潛在作用，消除有缺陷的干細(xì)胞和血液惡性腫瘤”。
這項(xiàng)研究起源于已故的Paul S. Frenette醫(yī)學(xué)博士的實(shí)驗(yàn)室，他是造血干細(xì)胞研究的先驅(qū)，也是愛因斯坦大學(xué)Ruth L. and David S. Gottesman干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所的創(chuàng)始主任。其他主要貢獻(xiàn)者包括Randall S. Carpenter博士和Philip E. Boulais博士，他們都是愛因斯坦的博士后科學(xué)家。
參考資料
[1] Regulation of the hematopoietic stem cell pool by C-Kit–associated trogocytosis
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