近日冷泉港實(shí)驗(yàn)室（CSHL）與一個由多機(jī)構(gòu)組成的研究團(tuán)隊(duì)的研究者證實(shí)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對造血干細(xì)胞有調(diào)控作用，該研究成果發(fā)表在《Nature》雜志上。

    造血干細(xì)胞（HSCs）有兩個重要特性：自我更新并能分化成各種類型的血細(xì)胞，維持血液系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)功能。長期以來科學(xué)家們一直致力于造血干細(xì)胞在骨髓特殊的生態(tài)位中的特性研究，其特殊生態(tài)位的形成要素及其功能尚不清楚。近日冷泉港實(shí)驗(yàn)室（CSHL）與一個由多機(jī)構(gòu)組成的研究團(tuán)隊(duì)的研究者發(fā)現(xiàn)了骨髓中造血干細(xì)胞維持特性及其調(diào)控的機(jī)制。該研究刊登在8月12日《Nature》雜志上，研究者證實(shí)造血干細(xì)胞特性的維持受到另一種干細(xì)胞群——間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）信號的調(diào)控，間充質(zhì)干細(xì)胞為造血干細(xì)胞創(chuàng)造了支持性骨髓生態(tài)位。

    “這是第一次證明一類干細(xì)胞可以調(diào)控另一類干細(xì)胞，”冷泉港實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Grigori Enikolopov博士說：“詳細(xì)地了解造血干細(xì)胞在生態(tài)位微環(huán)境中的維持機(jī)制，有助于更好地開發(fā)這些細(xì)胞用于疾病治療?！?/P>

    起初Enikolopov試圖找到一種干細(xì)胞分類的新方法。他的研究團(tuán)隊(duì)曾證實(shí)許多種類的干細(xì)胞均表達(dá)一種nestin蛋白。在近年的研究中，他們利用轉(zhuǎn)基因小鼠檢測和分析了全身生態(tài)位中的干細(xì)胞群。nestin表達(dá)細(xì)胞同時可表達(dá)熒光標(biāo)記，從而研究者們能夠視覺追蹤這些細(xì)胞。

    冷泉港實(shí)驗(yàn)室研究者發(fā)現(xiàn)了這些nestin表達(dá)細(xì)胞定位于骨髓，但這些細(xì)胞被證實(shí)不是造血干細(xì)胞。為了鑒定這些神秘細(xì)胞及其功能，他們成立了一個由多個機(jī)構(gòu)組成的研究團(tuán)隊(duì)。這個研究團(tuán)隊(duì)由芒特西奈醫(yī)學(xué)院的Paul Frenette博士領(lǐng)導(dǎo)，其中還包括來自哈佛醫(yī)學(xué)院及艾伯特愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們。

    通過檢測nestin表達(dá)小鼠的骨髓切片，研究組根據(jù)細(xì)胞群中存在的各種分子，確定nestin表達(dá)細(xì)胞是一種間充質(zhì)干細(xì)胞。這些細(xì)胞與造血干細(xì)胞的數(shù)目比為10:1。它們或是與造血干細(xì)胞直接接觸或是聚集在造血干細(xì)胞周圍。

    Enikolopov一直致力于研究組織和器官發(fā)育過程中這類細(xì)胞間相互作用的結(jié)果?！斑@種緊密靠近表明或許存在某種分子信號或是相互作用調(diào)控維持造血干細(xì)胞，”Enikolopov說，“我們推測這種相互作用通過調(diào)控不同細(xì)胞自我定位及功能而調(diào)控生長”。

    事實(shí)似乎正如Enikolopov所推測的，研究者們發(fā)現(xiàn)至少在骨髓中改變間充質(zhì)干細(xì)胞的數(shù)目可相應(yīng)地影響造血干細(xì)胞的數(shù)目。給小鼠注射生長激素增加間充質(zhì)干細(xì)胞的數(shù)目可導(dǎo)致造血干細(xì)胞數(shù)目雙倍增長。與此相反在小鼠中注入生長抑制蛋白抑制間充質(zhì)干細(xì)胞增殖可導(dǎo)致造血干細(xì)胞數(shù)目下降。

    研究者利用Enikolopov實(shí)驗(yàn)室的一種小鼠遺傳學(xué)操作工具完全清除骨髓中間充質(zhì)干細(xì)胞以探究其影響。冷泉港實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家建立一種小鼠模型，表達(dá)nestin的細(xì)胞間充質(zhì)干細(xì)胞被編程攜帶toxin分子受體。給小鼠注射toxin可選擇性地清除間充質(zhì)干細(xì)胞。結(jié)果科學(xué)家們觀察到這些小鼠中骨髓造血干細(xì)胞的數(shù)目減少了四倍。在缺乏骨髓間充質(zhì)細(xì)胞的環(huán)境下，大量被注入小鼠的造血干細(xì)胞也不能歸巢到骨髓。
。

    研究者發(fā)現(xiàn)在鄰近的間充質(zhì)干細(xì)胞周圍有高濃度的造血干細(xì)胞必需的遺傳因子?！伴g充質(zhì)干細(xì)胞中這些因子的表達(dá)是其他骨髓細(xì)胞的500倍，從而證實(shí)了為什么造血干細(xì)胞高度依賴間充質(zhì)干細(xì)胞” Enikolopov說道。

    “這些結(jié)果證明了間充質(zhì)干細(xì)胞是維持造血干細(xì)胞特性及歸巢到骨髓所必需的?！盓nikolopov實(shí)驗(yàn)室專門從事間充質(zhì)干細(xì)胞和造血干細(xì)胞研究的一位研究員Tatyana Michurina博士說，“我們對此進(jìn)行多年研究，非常驚訝地發(fā)現(xiàn)是間充質(zhì)干細(xì)胞幫助造血干細(xì)胞維持干細(xì)胞樣特性和初級的狀態(tài)”

     “這些發(fā)現(xiàn)表明如果我們能控制生態(tài)位，我們就可以操控造血干細(xì)胞群，”Enikolopov說道。“開展靶向生態(tài)位的藥理學(xué)研究有助于促進(jìn)干細(xì)胞增殖用于再生治療，或避開副反應(yīng)例如非白血性白血病及其他由于干細(xì)胞增殖失控所導(dǎo)致的病癥?！?/P>