Johns Hopkins大學的研究人員，在果蠅精巢中發(fā)現(xiàn)了一個驚人的現(xiàn)象。當他們通過實驗殺死特定類型的干細胞時，一種非干細胞挺身而出，開始生成替代性的新干細胞，彌補組織中的干細胞損失。

這項發(fā)表在Cell Reports雜志上的研究，可以幫助人們進一步理解干細胞所處的微環(huán)境，以及腫瘤中的干細胞補充機制。

領(lǐng)導這項研究的是Johns Hopkins大學的細胞生物學教授Erika Matunis，他將果蠅作為模式系統(tǒng)，對天然狀態(tài)的干細胞進行研究。目前，絕大多數(shù)干細胞研究是在體外進行的，但實際上干細胞生活在組織內(nèi)的特定區(qū)域（niche）。動物體內(nèi)的成體干細胞，能夠持續(xù)分裂生成多種類型的細胞，例如新的血細胞和生殖細胞。

果蠅精巢是負責精子生成的器官，其形狀就像一個彎曲的小管，末端是一個干細胞niche。這種干細胞niche中存在著三種細胞：生殖干細胞、包囊干細胞（cyst stem cell）、和中心細胞（hub cell）。

一直以來，所有人都認為中心細胞不是干細胞，它們已經(jīng)處于最終形態(tài)，無法進一步分裂或改變功能。而這項新研究發(fā)現(xiàn)，事實并非如此。

為了研究包囊干細胞的作用，Matunis建議她的研究生想辦法殺死這些細胞，他們原以為這是一個簡單而直接的事。然而，事實證明這個任務(wù)并不容易，殺死包囊干細胞需要不同基因共同起作用。

“在找到殺死包囊干細胞的方法之后，我們認為可以由此清空組織中的這種干細胞，”她說。對于35%的精巢來說，事實的確如此。但在精巢的其他部分，包囊干細胞又重新長了出來。那么，這些包囊干細胞從何而來呢？

這個問題的答案再次令人大跌眼鏡，這些干細胞居然來自中心細胞。研究人員發(fā)現(xiàn)，當包囊干細胞被摧毀時，中心細胞開動了自己的細胞分裂機器。他們進行了多次驗證實驗，還給中心細胞打上了遺傳標記，研究顯示這些標記的確出現(xiàn)在新生的包囊干細胞中。

Matunis指出，中心細胞生成的新干細胞與之前的干細胞并不完全相同。“它們中的一些看起來有點古怪，”Matunis說。有時，這些新細胞會合成中心細胞獨有的分子。進一步研究顯示，從損傷中恢復(fù)的精巢形成了新的niche。正常精巢只有一個niche，而受損精巢可能出現(xiàn)兩三個。

目前，研究人員還不清楚新niche是怎樣形成的。他們推測，可能新的細胞分裂使原始niche變大，然后又發(fā)生了分裂?，F(xiàn)在，研究團隊正在努力“解讀niche的工作機制，”Matunis說。

研究人員認為，這項研究有助于人們進一步理解癌癥，因為許多癌癥都涉及了癌癥干細胞。了解腫瘤niche中的干細胞補充機制，將為人們揭示對抗癌癥的新靶標。