阿爾伯特·愛因斯坦醫(yī)學院(Albert Einstein College of Medicine)一個由三人組成的研究小組的一項發(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)果發(fā)表在《Science》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)學博士Ulrich Steidl解釋說，他是細胞生物學教授和主席，Ruth L. and David S. Gottesman干細胞研究和再生醫(yī)學研究所的臨時主任，愛因斯坦的Edward P. Evans骨髓增生異常綜合征的捐贈教授，以及國家癌癥研究所指定的Montefiore Einstein綜合癌癥中心(MECCC)的副主任。
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麥迪遜分校。
動員干細胞
干細胞移植治療個體造血干細胞(HSCs)癌變(如白血病或骨髓增生異常綜合征)或數(shù)量過少(如骨髓衰竭和嚴重自身免疫性疾病)的疾病。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，”Will博士說，他是腫瘤學和醫(yī)學副教授。“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。”
跟蹤Trogocytosis
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。
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（Trogocytosis），即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噬細胞作用，使它們的膜被巨噬細胞蛋白增強，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Trogocytosis，導致更多的造血干細胞被動員并可用于移植。
美國威斯康辛大學麥迪遜分校病理學和檢驗醫(yī)學助理教授Xin Goa說：“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)卵狀細胞增多癥的確切機制。”
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Trogocytosis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Ruth L. and David S. Gottesman干細胞生物學和再生醫(yī)學研究所的創(chuàng)始主任。其他主要貢獻者包括Randall S. Carpenter博士和Philip E. Boulais博士。
這篇雜志的論文題為《Regulation of the hematopoietic stem cell pool by c-Kit-associated trogocytosis》。
