Science：加強干細胞移植的潛在新方法

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-08-16 14:08:00【大中小】

摘要：干細胞移植通常用于癌癥、血液疾病或由缺陷干細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發(fā)現(xiàn)可能會提高干細胞移植的有效性，干細胞移植通常用于癌癥、血液疾病或由缺陷干細胞引起的自身免疫性疾病患者，缺陷干細胞產(chǎn)生人體所有不同的血細胞。這項在小鼠身上進行的研究結(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胞移植的成功率并擴大其應(yīng)用范圍，”醫(yī)學(xué)博士Ulrich Steidl解釋說。

圖1 C-Kit相關(guān)的吞噬作用對造血干細胞庫的調(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。

干細胞移植治療的疾病是個體的造血(造血)干細胞(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(如骨髓衰竭和嚴重的自身免疫性疾病)。該療法包括將從捐贈者處獲得的健康造血干細胞注入患者體內(nèi)。為了獲取這些造血干細胞，獻血者需要服用一種藥物，這種藥物可以使造血干細胞從它們在骨髓中的正常位置動員或逃逸，進入血液，在那里造血干細胞可以與其他血細胞分離，然后進行移植。然而，用于動員造血干細胞的藥物往往不能釋放足夠的造血干細胞，使移植有效。

“一小部分造血干細胞離開骨髓進入血液是正常的，但控制這種動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步，并指出了改善臨床使用的HSC動員的新方法。”

研究人員懷疑造血干細胞表面蛋白質(zhì)的變化可能會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胞的研究中，他們觀察到很大一部分造血干細胞顯示出通常與巨噬細胞(一種免疫細胞)相關(guān)的表面蛋白。此外，具有這些表面蛋白的造血干細胞大部分停留在骨髓中，而那些沒有這些標(biāo)記的造血干細胞在給予促進造血干細胞動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)血液干細胞中的生態(tài)位保留

在將造血干細胞與巨噬細胞混合后，研究人員發(fā)現(xiàn)一些造血干細胞參與了噬細胞作用，一種細胞類型提取另一種細胞類型的膜組分并將其整合到自己的膜中。那些表面表達高水平c-Kit蛋白的造血干細胞能夠進行巨噬細胞作用，使它們的膜被巨噬細胞蛋白所增強，使它們比其他造血干細胞更有可能留在骨髓中。研究結(jié)果表明，c-Kit受損會阻止造血細胞形成，導(dǎo)致更多的造血干細胞被動員并可用于移植。

“Trogocytosis在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和其他細胞系統(tǒng)中發(fā)揮作用，但這是第一次有人看到干細胞參與這一過程。我們?nèi)栽趯ふ以煅杉毎绾握{(diào)節(jié)細胞形細胞增生的確切機制，”威斯康星大學(xué)麥迪遜分校病理學(xué)和實驗室醫(yī)學(xué)助理教授Goa博士說。

研究人員打算繼續(xù)對這一過程進行研究:“我們正在進行的努力將尋找造血干細胞的其他功能，包括血液再生的潛在作用，消除有缺陷的干細胞和血液惡性腫瘤”。

這項研究起源于已故的Paul S. Frenette醫(yī)學(xué)博士的實驗室，他是造血干細胞研究的先驅(qū)，也是愛因斯坦大學(xué)Ruth L. and David S. Gottesman干細胞生物學(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