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八因子鸡尾酒诱导成熟血细胞变身iHSC

发布时间:2016-05-11

来自美国波士顿儿童医院的研究人员最近成功将小鼠的成熟血细胞重编程为具有造血功能的造血干细胞。这些"诱导造血干细胞"具备造血干细胞的功能性特征,能够像造血干细胞一样进行自我更新,同时还能够形成各种血细胞成分。相关研究结果将发表在国际学术期刊Cell上。

  这项研究标志着科学家们在再生医学领域迈出重要一步:利用其他细胞类型,特别是成熟的以及分化的细胞,产生足够用于造血干细胞移植的造血干细胞。该研究团队由波士顿儿童医院的Derrick J. Rossi博士领导。

  造血干细胞移植的成功与用于移植的造血干细胞的数量有紧密联系:细胞数目越多,移植成功率越大。但是造血干细胞一直都很稀缺。

  在这项研究中,研究人员在40种不同类型的小鼠血细胞和血液祖细胞中进行了基因表达筛选,通过筛选他们找到了36个转录因子在造血干细胞中特异性表达,而在造血干细胞分化形成的其他细胞类型中不表达。

  通过对小鼠进行的一系列移植实验,研究人员在这36个转录因子中找到6个转录因子--Hlf,Runx1t1,Pbx1,Lmo2,Zfp37以及Prdm5,外加另外两个之前研究发现的因子--Mycn和Meis1,能够将两种血液祖细胞重编程为"诱导造血干细胞",并且诱导效果非常强力。

  随后,研究人员利用病毒载体系统将全部的八种转录因子导入血液祖细胞,而这些转录因子的表达需要多西环素进行诱导。他们将这些细胞移植到受体小鼠体内,通过多西环素处理激活这些基因的表达。结果表明血液祖细胞重编程形成的"诱导造血干细胞"能够在移植小鼠体内产生所有的血细胞类型,表明这些"诱导造血干细胞"具备完整的分化能力。而将受体小鼠体内的造血干细胞收集起来移植到另外一只受体小鼠,仍然能够形成各类血细胞成分,这表明八因子鸡尾酒使"诱导造血干细胞"具备了自我更新的能力。

  除此之外,研究人员还证明成熟的小鼠髓细胞也可以发生这种重编程过程,形成的"诱导造血干细胞"仍然具备分化和自我更新能力。

  文章作者表示,将小鼠作为重编程发生的"反应器"标志着造血干细胞研究的一个新的方向。想要将该研究的结果进行临床转化仍然有很长的道路要走,未来仍然有很多问题需要解答,但是该研究仍然为深入理解造血干细胞生物学和发育过程提供了非常重要的信息。


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