如果說免疫細胞是人體的健康防御官，那干細胞就是生命之源。來自骨髓的造血干細胞就像人體的生命之樹，不斷分化成紅細胞、血小板、白細胞等各種細胞。由于血液系統(tǒng)中的成熟細胞壽命極短，因此造血干細胞需要具備長期自我更新和分化成各類成熟血細胞的能力。
正是因為這個功能，移植造血干細胞也成為了治療急性髄系白血病以及慢性髄性白血病等血液惡性疾病的有效方式之一，也就是我們俗稱的骨髓移植。
然而目前骨髓移植仍舊存在著很大的局限性：
當體外擴增造血干細胞時，實驗中的造血干細胞很快就死亡、失去自我更新能力或分化成其他血細胞。
如果能讓造血干細胞在受控的實驗室條件下一直保持自我更新狀態(tài)，那將為更多的血液病治療開辟新的療法和可能性。
因此，來自加州大學洛杉磯分校（UCLA）的 Hanna K. A. Mikkola 教授及其團隊在最近找到了一種決定造血干細胞自我更新能力的相關基因：MLLT3。通過表達MLLT3蛋白，可以讓造血干細胞一直維持在自我更新狀態(tài)，并在實驗室中至少繁殖12倍！
相關的論文也于11月27日發(fā)表在最新的《Nature》上。
雖然關于造血干細胞的來源和用途我們已經(jīng)很清楚了，但是如何維持造血干細胞的自我更新，知之甚少。為了窺探出其中的原因，研究人員對人類胎兒干肝臟中自我高度更新的干細胞以及人類胎兒肝臟或胚胎干細胞功能失調(diào)的造血干細胞進行了分析，通過對12個核調(diào)節(jié)器進行對比，初步確定了一個關鍵基因：MLLT3。
研究人員發(fā)現(xiàn)在胎兒、新生兒以及成年人的血液干細胞中都充滿了這個基因負責的MLLT3蛋白。當將敲除MLLT3基因的造血干細胞移植到免疫缺陷的小鼠中時，這些造血干細胞并沒有像對照組一樣在小鼠體內(nèi)大量擴增。
看來造血干細胞自我更新的能力關閉很有可能與MLLT3蛋白的缺失有關。那如果通過人為恢復造血干細胞體內(nèi)MLLT3的水平，是否就可以維持造血干細胞的自我更新呢？
為了驗證這個猜想，研究人員利用一種慢病毒載體（一種能在不引起疾病的情況下將遺傳信息攜帶到細胞核的經(jīng)過特殊修飾的病毒），
將活躍的MLLT3基因插入造血干細胞中。在實驗過程中，這些造血干細胞在實驗中至少繁殖了12倍！
更重要的是，MLLT3基因可以讓造血干細胞在自我更新的同時保證安全性。在整個過程中，這些移植了造血干細胞的小鼠都沒有因此出現(xiàn)死亡，也沒有因為繁殖過多而產(chǎn)生異常或?qū)е掳籽〉妊杭膊〉膯栴}。
UCLA項目科學家、該研究的共同通訊作者Vincenzo Calvanese說：“先前關于小分子的發(fā)現(xiàn)非常重要，我們正在以此為基礎進行研究。我們的方法將造血干細胞暴露在這些小分子中，并插入一段活躍的MLLT3基因，從而創(chuàng)造出可以很好融入小鼠骨髓的造血干細胞，有效地產(chǎn)生所有類型的血細胞，并保持它們的自我更新能力。”
Hanna Mikkola博士和Vincenzo Calvanese。
