近日來自加州大學(xué)洛杉磯分校的干細(xì)胞研究人員在新研究中發(fā)現(xiàn)胰島素和營(yíng)養(yǎng)可以阻礙果蠅中的造血干細(xì)胞分化為成熟血細(xì)胞。這一研究發(fā)現(xiàn)表明應(yīng)對(duì)應(yīng)飲食的變化來研究人體的炎癥反應(yīng)和血液形成機(jī)制。相關(guān)研究論文發(fā)表在3月11日的《自然細(xì)胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志上。

阻止造血干細(xì)胞或祖細(xì)胞分化成血細(xì)胞非常的重要，因?yàn)樗鼈冃枰Ａ魹槌审w果蠅提供血供?！霸撗芯堪l(fā)現(xiàn)當(dāng)造血干細(xì)胞接受到來自胰島素和營(yíng)養(yǎng)因子必需氨基酸的系統(tǒng)信號(hào)后，可幫助它們維持干性（stemness），”文章的資深作者Utpal Banerjee說。 Banerjee現(xiàn)為加州大學(xué)洛杉磯分校下屬布羅德夫婦再生醫(yī)學(xué)及干細(xì)胞研究中心研究院研究院、生命科學(xué)院分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)系教授及主任。

Banerjee說：“我期望本研究將推動(dòng)更深入地研究哺乳動(dòng)物造血細(xì)胞潛在直接信號(hào)傳感機(jī)制。這樣的研究將可能使人們對(duì)II型糖尿病和其他代謝紊亂疾病患者的慢性炎癥及髓樣細(xì)胞累積癥狀獲得新的認(rèn)識(shí)?！?/SPAN>

文章的第一作者、Banerjee實(shí)驗(yàn)室博士后工作人員Ji Won Shim說，果蠅的胰島素信號(hào)來自于大腦，這一器官與人類的胰腺相似均能生成胰島素。造血干細(xì)胞攝取的胰島素就是果蠅食物中的氨基酸類化合物。

Shim對(duì)處于發(fā)育幼蟲期的果蠅展開了研究。為了看到發(fā)生在造血干細(xì)胞的事件，Shim將果蠅幼蟲放置到?jīng)]有食物的罐子里，饑餓24小時(shí)。隨后，她利用特異性的化學(xué)標(biāo)記物在共聚焦顯微鏡下觀測(cè)了造血干細(xì)胞的情況。

Shim 說：“我們發(fā)現(xiàn)果蠅在挨餓或接受不到胰島素和營(yíng)養(yǎng)信號(hào)時(shí)，所有的造血干細(xì)胞便消失了，剩下的全部是分化的成熟血細(xì)胞。這種機(jī)制從未在哺乳動(dòng)物或人類中得到確定，看看是否有相似的機(jī)制發(fā)揮作用將會(huì)是一件非常有趣的事情?！?/SPAN>

在果蠅中，唯一成熟的血細(xì)胞就是髓系細(xì)胞。糖尿病患者體內(nèi)有著大量激活的髓系細(xì)胞，有可能是導(dǎo)致疾病癥狀的重要原因。或許髓系細(xì)胞的異常激活和異常代謝在糖尿病中發(fā)揮了重要的作用。

Shim 說：“代謝調(diào)控和免疫應(yīng)答高度整合是為了借助彼此準(zhǔn)確地發(fā)揮功能。II型糖尿病和肥胖癥兩種代謝疾病均與血細(xì)胞異常激活誘導(dǎo)的慢性炎癥緊密相關(guān)。然而此前一直未對(duì)造血干細(xì)胞和代謝改變之間的聯(lián)系進(jìn)行系統(tǒng)研究。我們的研究突出闡明了髓系造血干細(xì)胞與代謝紊亂之間的潛在聯(lián)系。

在進(jìn)一步的研究中，Banerjee和他的研究小組正在致力尋找在果蠅中有可能參與調(diào)控了造血干細(xì)胞的其他系統(tǒng)信號(hào)分子。

研究人員表示，眾所周知，哺乳動(dòng)物代謝功能障礙會(huì)引起血液系統(tǒng)異常的炎癥反應(yīng)。不過，對(duì)于代謝性應(yīng)激如何影響血細(xì)胞發(fā)育還并不清楚。他們發(fā)現(xiàn)饑餓果蠅幼蟲可導(dǎo)致血細(xì)胞表型。最顯著的效應(yīng)是加速了血細(xì)胞分化從時(shí)間和數(shù)量上對(duì)細(xì)胞造成了影響。