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两项研究揭示增强造血干细胞再生能力的新机制

2016-12-07 16:24 UCLA研究人员 UCLA 阅读 0
核心摘要: UCLA的两项研究揭示了Grb10基因和DKK1蛋白在调控造血干细胞再生能力中的关键作用。敲除Grb10基因或添加DKK1均可显著增强造血干细胞的自我更新和分化能力,有望改善癌症患者放化疗后的免疫重建。

来自美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员发表了两项研究,揭示了关键遗传因素如何通过加速或阻碍细胞的再生特性影响造血干细胞。这些发现有望在未来改进对癌症病人的化疗和放疗,促进免疫系统的快速重建。

造血干细胞(Hematopoietic Stem Cells, HSCs)主要存在于骨髓中,具有自我更新和多向分化的能力,能够生成所有类型的血细胞。健康的免疫系统依赖于造血干细胞的再生能力。然而,化疗和放疗等常见的癌症治疗方法在杀死癌细胞的同时,也会损伤造血干细胞,影响血液再生和病人的免疫系统,导致病人需要经历更漫长和复杂的恢复过程。此前研究表明,某些基因可以改变造血干细胞的再生能力,加速或阻碍免疫系统的重建,但具体机制尚需进一步研究。

两项研究共同揭示增强造血干细胞再生能力的新方法

其中一项研究聚焦于造血干细胞中表达的Grb10基因。Grb10的功能此前了解较少。为了探究其作用,科学家们在培养的造血干细胞以及接受辐射的小鼠体内造血干细胞中敲除了Grb10基因。结果发现,删除该基因能够显著增强造血干细胞的自我更新和分化能力。

在另一项研究中,研究人员分析了名为DKK1的蛋白。编码DKK1的基因特异性表达于一种骨髓细胞中,这种细胞存在于造血干细胞的微环境,围绕在干细胞周围。通常,这种骨髓细胞有助于骨再生,但科学家们此前假设这些细胞对造血干细胞的自我更新和分化具有重要调控作用。

“细胞微环境就像围绕在干细胞周围的土壤,帮助它们生长和增殖,”文章作者Dr. John Chute说道。“我们假设微环境中的这种骨髓细胞可以促进造血干细胞在损伤后的再生。”研究人员发现,向培养的造血干细胞中添加DKK1,或对接受辐射的小鼠进行DKK1处理,可以在细胞微环境中产生级联效应,显著增强造血干细胞的自我更新和分化能力。

总的来说,这些研究揭示了两种可用于增强造血干细胞再生特性的分子机制,有助于改进癌症治疗方法。科学家们目前正在测试Grb10抑制药物以及通过静脉注射给予DKK1,以增强放化疗或骨髓移植患者免疫再生能力的可行性。

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