科学家发现造血干细胞自我更新所需的“缺失部分”

加州大学洛杉矶分校的科学家发现了一种蛋白质，它通过帮助人类感知和解释来自环境的信号，在调节人类血液干细胞自我更新方面发挥着关键作用

这项发表在《自然》杂志上的研究使研究人员离开发在实验室培养皿中扩增造血干细胞的方法又近了一步，这可以使这些细胞的救命移植更容易获得，并提高基于造血干细胞治疗（如基因疗法）的安全性

血液干细胞，也称为造血干细胞，能够通过一种称为自我更新的过程复制自身，并能够分化产生体内所有的血液和免疫细胞。几十年来，这些细胞的移植一直被用于治疗血癌，如白血病和其他各种血液和免疫疾病

然而，血液干细胞移植有很大的局限性。寻找合适的捐献者可能很困难，尤其是对于非欧洲血统的人来说，而且可供移植的干细胞数量可能太少，无法安全地治疗一个人的疾病

这些限制之所以持续存在，是因为从体内取出并放入实验室培养皿中的血液干细胞很快就会失去自我更新的能力。经过几十年的研究，科学家们已经非常接近于解决这个问题

这项新研究的高级作者、加州大学洛杉矶分校Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的成员Hanna Mikkola博士说：“我们已经找到了如何产生看起来像血液干细胞并具有其所有特征的细胞，但当这些细胞用于移植时，其中许多仍然不起作用；缺少了一些东西。”

为了找出阻碍这些造血干细胞样细胞充分发挥功能的缺失部分，该论文的第一位也是共同通讯作者Julia Aguade Gorgorio分析了测序数据，以确定当将造血干细胞放入实验室培养皿时沉默的基因。其中一个基因MYCT1编码一种同名蛋白质，对这些细胞的自我更新能力至关重要

他们发现MYCT1调节一个称为内吞作用的过程，内吞作用在干细胞如何从环境中接收信号方面发挥着关键作用，这些信号告诉干细胞何时自我更新、何时分化和何时安静

接下来，研究人员使用病毒载体重新引入MYCT1，看看它的存在是否可以在实验室培养皿中恢复血液干细胞的自我更新。他们发现，MYCT1的恢复不仅减轻了造血干细胞的压力，使其能够在培养中自我更新，而且使这些扩增的细胞在移植到小鼠模型中后能够有效发挥作用

作为下一步，该团队将研究为什么MYCT1基因沉默，然后，如何在不使用病毒载体的情况下防止这种沉默，这在临床环境中使用更安全

“如果我们能找到一种方法在培养和移植后维持造血干细胞中MYCT1的表达，这将为最大限度地利用该领域的所有其他显著进展打开大门，”Mikkola说，他是加州大学洛杉矶分校学院的分子、细胞和发育生物学教授，也是加州大学洛杉矶校区健康Jonsson综合癌症中心的成员

“这不仅将使血液干细胞移植更容易获得和有效，而且还将提高利用这些细胞的基因疗法的安全性和可负担性。”