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Cell Stem Cell:叩開干細(xì)胞的家門

日期:2014-07-15 09:04:58

 

人類造血干細(xì)胞HSC)可以通過造血過程生成成熟的血細(xì)胞,包括免疫系統(tǒng)的細(xì)胞。多年以來,科學(xué)家們一直在嘗試解析調(diào)控造血干細(xì)胞功能和分化的具體機(jī)制。但這項(xiàng)工作并不簡單,因?yàn)?/span>HSC只存在于骨髓的特殊區(qū)域(niche),體外培養(yǎng)很難重現(xiàn)這樣的環(huán)境。

 

要對(duì)人類造血干細(xì)胞進(jìn)行深入分析,就需要一個(gè)能夠移植和維持人類造血干細(xì)胞的宿主。然而,現(xiàn)有的一些動(dòng)物模型均存在著這樣那樣的問題。為了開發(fā)一個(gè)移植和分析人類造血干細(xì)胞的優(yōu)化模型,Dresden工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了攜帶Kit突變的免疫缺陷型小鼠。這種模型可以無視物種屏障,讓移植的HSC直接替代內(nèi)源造血干細(xì)胞,不需要事先進(jìn)行放射性處理。這一成果于七月十日發(fā)表在Cell Stem Cell雜志上。

 

Dresden工業(yè)大學(xué)的Claudia Waskow教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì),利用小鼠干細(xì)胞的Kit受體突變,優(yōu)化了造血干細(xì)胞的“人源化”小鼠模型。通常這樣的模型難以生成先天免疫細(xì)胞,但新模型可以有效建立先天免疫系統(tǒng)。研究顯示,在這個(gè)模型中人類造血干細(xì)胞可以擴(kuò)增和分化成為任何血細(xì)胞類型,不需要進(jìn)行額外的處理。此外,人類造血干細(xì)胞在這個(gè)模型中維持的時(shí)間也更長。

 

“我們的目標(biāo)是通過優(yōu)化動(dòng)物模型,為人類造血干細(xì)胞的移植和研究提供幫助,”Claudia Waskow說。

 

研究團(tuán)隊(duì)給缺乏功能性免疫系統(tǒng)的小鼠,引入了一個(gè)天然的Kit受體突變。他們由此繞過了造血干細(xì)胞移植的兩大障礙:受體免疫系統(tǒng)的排斥和骨髓缺乏供體干細(xì)胞所需的niche空間。在此之前,人們一般通過放療破壞內(nèi)源干細(xì)胞,為移植細(xì)胞創(chuàng)造空間。然而,放療對(duì)許多細(xì)胞有毒害,會(huì)引起很強(qiáng)的副作用。

 

Kit突變會(huì)破壞受體的干細(xì)胞niche,讓擁有功能性Kit受體的供體干細(xì)胞,能夠輕松替代內(nèi)源的造血干細(xì)胞。這樣的替代非常有效,完全不需要再進(jìn)行放療,有助于在生理?xiàng)l件下分析人類血細(xì)胞的發(fā)育。人們可以用這項(xiàng)研究中的新模型,研究人類血液疾病和免疫系統(tǒng)疾病,或者測試新的治療藥物。

 

研究人員還發(fā)現(xiàn),Kit受體對(duì)于人類造血干細(xì)胞的功能也很重要,尤其是在移植環(huán)境中。文章總結(jié)道,Kit突變能夠打開干細(xì)胞niche的物種屏障,在相關(guān)研究中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。正確利用這一受體,可以幫助人們改進(jìn)造血干細(xì)胞移植時(shí)的預(yù)處理。