发现干细胞生长的关键因素

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杜克大学医学中心的科学家们声称，能通过阻断一种酶而在实验室里培养出人类干细胞，这种酶通常促发干细胞的成熟及分化成专一性细胞。 ??这项发现也许能让科学家们迅速的培养出干细胞，并移植到血液病、免疫缺陷、选择性遗传病的患者体内，杜克研究人员说。 ??干细胞是人体内最灵活的细胞，能连续分化成新的干细胞或具有特殊作用的专一性细胞。但尚不清楚干细胞如何选择其未来走向的。杜克小组主要研究“造血”即血液干细胞。 ??研究人员证实醛脱氢酶（ALDH）能刺激造血干细胞的成熟并转化成血细胞或免疫细胞，该过程即细胞分化。他们抑制了培养干细胞中酶的活性，结果干细胞的数量增加了3.4倍。此外，他们声称新的干细胞完全有能力重建免疫缺陷小鼠的血液和免疫系统。 ??该研究结果将刊载于2006年8月10日出版的《美国科学院院刊》上。 ??“我们治疗人类疾病的能力受到自身知识的局限，即人类干细胞究竟如何决定其命运，是保持自我更新的能力还是继续分化成专一性细胞？”杜克成人骨髓和干细胞移植计划医学助理教授John Chute博士说。“解读人类干细胞自我更新或分化的规律能让我们为治疗疾病提供更多的细胞。” ??如今，通常给予需要干细胞移植的病人捐献者的骨髓，新生婴儿的脐带血或血液干细胞。但干细胞非常少，甚至少于骨髓细胞数量的万分之一。同样，血液细胞通常也缺乏足够的干细胞以重建病人缺陷的免疫系统。 ??已经证明实验室里培养人类造血干细胞是极其困难的，Chute说，因为培养物里的生长因子会促使干细胞迅速分化。科学家们一直在寻找方法以阻断干细胞的分化倾向而同时不促进其无控制的生长。 ??科学家们研究ALDH酶是因为它是一种证据“标记”，能区分干细胞和其他血液及免疫细胞。此外，它在体内生产维A酸过程中发挥着重要的作用，而后者在不同组织中控制着细胞的分化。然而尚不清楚ALDH在干细胞中是如何发挥作用的，Chute说。 ??科学家们一开始分析了干细胞在培养物的正常条件下如何表现的。他们把人类干细胞和促进干细胞成熟和分化的生长因子混合一起。正如所料，干细胞的数量随着其分化成其他专一性细胞而减少。7天后，所有的干细胞均不见了。 ??接着科学家在干细胞中添加了ALDH酶抑制剂，结果发现一半的干细胞保持不成熟和不分化的状态。此外，添加此抑制剂导致7天后干细胞的数量增加了3.4倍。 ??然后科学家们将培养的干细胞移植到免疫缺陷的小鼠体内，以证实这些干细胞是否还能起作用。如事先预料的一样，干细胞迁移到骨髓里并成功嫁接，并在骨髓里发挥正常功能，它们开始生产新的血细胞和免疫细胞。 ??“ALDH似乎在人类造血干细胞的分化过程中起着重要的作用，”Chute说，“对此酶的抑制方便了培养物中干细胞的扩增。” ??Chute声称他们的研究结果揭示了ALDH酶及人类干细胞维A酸信号转导过程独特的作用。Chute和其同事，药理学和癌症生物学教授Donald McDonnell博士如今正检验是否能直接阻断干细胞中维A酸受体以扩增人类干细胞的数量。 ??研究人员计划将开展临床实验，以检测该扩增干细胞的方法。