Cell Stem Cell：叩開干細胞的家門
日期：2014-07-15 09:04:58
人類造血干細胞（HSC）可以通過造血過程生成成熟的血細胞，包括免疫系統的細胞。多年以來，科學家們一直在嘗試解析調控造血干細胞功能和分化的具體機制。但這項工作并不簡單，因為HSC只存在于骨髓的特殊區域（niche），體外培養很難重現這樣的環境。
要對人類造血干細胞進行深入分析，就需要一個能夠移植和維持人類造血干細胞的宿主。然而，現有的一些動物模型均存在著這樣那樣的問題。為了開發一個移植和分析人類造血干細胞的優化模型，Dresden工業大學的研究團隊構建了攜帶Kit突變的免疫缺陷型小鼠。這種模型可以無視物種屏障，讓移植的HSC直接替代內源造血干細胞，不需要事先進行放射性處理。這一成果于七月十日發表在Cell Stem Cell雜志上。
Dresden工業大學的Claudia Waskow教授領導研究團隊，利用小鼠干細胞的Kit受體突變，優化了造血干細胞的“人源化”小鼠模型。通常這樣的模型難以生成先天免疫細胞，但新模型可以有效建立先天免疫系統。研究顯示，在這個模型中人類造血干細胞可以擴增和分化成為任何血細胞類型，不需要進行額外的處理。此外，人類造血干細胞在這個模型中維持的時間也更長。
“我們的目標是通過優化動物模型，為人類造血干細胞的移植和研究提供幫助，”Claudia Waskow說。
研究團隊給缺乏功能性免疫系統的小鼠，引入了一個天然的Kit受體突變。他們由此繞過了造血干細胞移植的兩大障礙：受體免疫系統的排斥和骨髓缺乏供體干細胞所需的niche空間。在此之前，人們一般通過放療破壞內源干細胞，為移植細胞創造空間。然而，放療對許多細胞有毒害，會引起很強的副作用。
Kit突變會破壞受體的干細胞niche，讓擁有功能性Kit受體的供體干細胞，能夠輕松替代內源的造血干細胞。這樣的替代非常有效，完全不需要再進行放療，有助于在生理條件下分析人類血細胞的發育。人們可以用這項研究中的新模型，研究人類血液疾病和免疫系統疾病，或者測試新的治療藥物。
研究人員還發現，Kit受體對于人類造血干細胞的功能也很重要，尤其是在移植環境中。文章總結道，Kit突變能夠打開干細胞niche的物種屏障，在相關研究中具有廣泛的應用價值。正確利用這一受體，可以幫助人們改進造血干細胞移植時的預處理。
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