发布时间:2014-07-15 15:27 原文链接: CellStemCell:叩开干细胞的家门

  人类造血干细胞(HSC)可以通过造血过程生成成熟的血细胞,包括免疫系统的细胞。多年以来,科学家们一直在尝试解析调控造血干细胞功能和分化的具体机制。但这项工作并不简单,因为HSC只存在于骨髓的特殊区域(niche),体外培养很难重现这样的环境。

  要对人类造血干细胞进行深入分析,就需要一个能够移植和维持人类造血干细胞的宿主。然而,现有的一些动物模型均存在着这样那样的问题。为了开发一个移植和分析人类造血干细胞的优化模型,Dresden工业大学的研究团队构建了携带Kit突变的免疫缺陷型小鼠。这种模型可以无视物种屏障,让移植的HSC直接替代内源造血干细胞,不需要事先进行放射性处理。这一成果于七月十日发表在Cell Stem Cell杂志上。

  Dresden工业大学的Claudia Waskow教授领导研究团队,利用小鼠干细胞的Kit受体突变,优化了造血干细胞的“人源化”小鼠模型。通常这样的模型难以生成先天免疫细胞,但新模型可以有效建立先天免疫系统。研究显示,在这个模型中人类造血干细胞可以扩增和分化成为任何血细胞类型,不需要进行额外的处理。此外,人类造血干细胞在这个模型中维持的时间也更长。

  “我们的目标是通过优化动物模型,为人类造血干细胞的移植和研究提供帮助,”Claudia Waskow说。

  研究团队给缺乏功能性免疫系统的小鼠,引入了一个天然的Kit受体突变。他们由此绕过了造血干细胞移植的两大障碍:受体免疫系统的排斥和骨髓缺乏供体干细胞所需的niche空间。在此之前,人们一般通过放疗破坏内源干细胞,为移植细胞创造空间。然而,放疗对许多细胞有毒害,会引起很强的副作用。

  Kit突变会破坏受体的干细胞niche,让拥有功能性Kit受体的供体干细胞,能够轻松替代内源的造血干细胞。这样的替代非常有效,完全不需要再进行放疗,有助于在生理条件下分析人类血细胞的发育。人们可以用这项研究中的新模型,研究人类血液疾病和免疫系统疾病,或者测试新的治疗药物。

  研究人员还发现,Kit受体对于人类造血干细胞的功能也很重要,尤其是在移植环境中。文章总结道,Kit突变能够打开干细胞niche的物种屏障,在相关研究中具有广泛的应用价值。正确利用这一受体,可以帮助人们改进造血干细胞移植时的预处理。

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