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造血干细胞有“刹车” 可为白血病减速

科技日报 | 2018/8/2 9:28:16  | 2207 次浏览

当造血干细胞遭遇青春期,会不会迎来与主人相同的叛逆期?

26日,中国科学院生物化学与细胞生物学研究所(简称中科院生化与细胞所)对外发布,该所周波研究组与上海交通大学郑俊克研究组合作研究给出了答案。研究团队近日在国际知名学术期刊《The EMBO Journal》上发表论文,首度揭示人类青春期起始分泌的脑垂体激素——促黄体生成素在造血干细胞数量稳定维持中的重要调控功能。

与肿瘤细胞一样,干细胞在体内具有无限增殖的潜力。但与肿瘤细胞不同的是,各个组织的成体干细胞数量处于严密的调控状态。骨髓内的造血干细胞是负责生成人体所有血液细胞的始祖细胞。研究显示,出生后,骨髓内的造血干细胞会进入高速扩增期,而伴随着青春期的起始,这一发育进程驶入了“刹车制动”阶段,造血干细胞的数量开始逐步达到稳定。然而,迄今为止,科学家对于人体如何调控这些成体干细胞的数量仍然一无所知,这种数量调控的生物学意义更是讳莫如深。

促黄体生成素是自青春期开始由脑垂体分泌的一种激素,它的“本职工作”是参与调控生殖系统的成熟,但在该研究中,科研人员发现促黄体生成素的另一项功能——调节青春期小鼠造血干细胞数量,保持造血干细胞的稳定。研究证明,骨髓造血干细胞感应促黄体生成素的能力在青春期呈指数性增长。研究人员进一步发现,能够感应促黄体生成素的“受体蛋白”直接表达于造血干细胞的细胞表面。一旦造血干细胞失去对促黄体生成素的“感应”,它们会在青春期不断扩增,最终导致骨髓过度造血和白细胞增多症,随之而来的是白血病进程的加速。

随后,动物实验表明,如果通过基因改造让小鼠的造血干细胞无法“感应”到青春期的促黄体成生素,小鼠骨髓内的造血干细胞将过度扩增,外周血白细胞异常增多,这直接证明促黄体生成素在调控造血干细胞功能过程中发挥着关键作用。此外,研究人员还发现,阻断促黄体生成素的信号将加速白血病的发病速度。

据悉,这项工作揭示了机体内存在一个隐藏的生物钟:造血干细胞一旦进入青春期就会被“紧急制动”,如果这个“刹车”坏了,就会引发血液疾病甚至白血病。而如何利用这套“刹车系统”干预或防止白血病进程,还有待科学家更深入的研究。

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