血液干细胞对血液癌症和免疫紊乱等挽救生命的治疗至关重要，具有自我更新的能力。然而，当这些细胞被放置在实验室环境中时，这种能力会减弱。研究人员发现了一种蛋白质，它不仅可以让血液干细胞在实验室环境中自我更新，还帮助这些扩展的细胞在移植到小鼠后有效发挥功能。这些发现有望提高血液干细胞移植的可用性，并增强使用这些细胞进行基因治疗的安全性和可及性。加州大学洛杉矶分校的科学家们做出了这一发现。研究人员发现了一种在控制人类血液干细胞自我更新中至关重要的蛋白质，它帮助这些细胞侦测和理解来自其周围环境的信号。研究结果发布在《自然》杂志上，使科学家们更接近于开发在实验室环境中扩展血液干细胞的技术。这可能使这些细胞的挽救生命移植更加可及，并有助于改善基于血液干细胞的治疗（包括基因治疗）的安全性。造血干细胞，即血液干细胞，能够通过自我更新复制自身，并且能够分化成多种类型的血细胞。血液干细胞对产生体内所有血液和免疫细胞至关重要。它们已经被用于多年的移植治疗，治疗如白血病等血液癌症以及其他血液和免疫紊乱。
然而，血液干细胞移植存在一些缺点。寻找兼容的捐赠者可能具有挑战性，尤其对于非欧洲血统的人。此外，可能没有足够的干细胞可用于安全有效的移植。
这些限制的存在是因为一旦血液干细胞从体内移除并放置在实验室培养皿中，它们会迅速失去能力。创造完全功能的血液干细胞的挑战在于理解是什么导致它们在移植时不能正常工作，尽管它们具有真实血液干细胞的所有特征。加州大学洛杉矶分校Eli和Edythe Broad再生医学与干细胞研究中心的资深作者汉娜·米科拉博士表示，尽管科学家们已经能够生产出与血液干细胞非常相似的细胞，但仍然缺少一个关键成分。为了识别这个缺失的成分，研究的第一作者朱莉亚·阿瓜德·戈尔戈里奥进行了一项研究。主要作者检查了测序数据，以检测当血液干细胞放置在实验室培养皿时变得不活跃的基因。MYCT1，一个产生同名蛋白质的基因，被确定为对细胞自我更新能力至关重要。
研究人员发现MYCT1调节内吞作用，这一过程在血液干细胞如何吸收来自其周围环境的信号的重要性上具有关键作用，这些信号指示它们进行自我更新、分化和静止。
“当细胞接收到信号时，它们必须内化并处理它；MYCT1控制这一过程的速度和效率。”研究人员相信，理解MYCT1在血液干细胞中的作用可能对开发新治疗方法（如白血病等疾病，其中干细胞失调是一个关键因素）具有重要意义。研究人员随后利用病毒载体重新引入MYCT1，以评估其存在是否能够恢复血液干细胞在实验室环境中的自我更新能力。他们的发现表明，重新引入MYCT1不仅减少了血液干细胞的压力，使其能够在培养中自我更新，而且还允许这些扩展的细胞在移植到小鼠模型后有效发挥功能。
接下来，团队将重点调查MYCT1基因沉默的原因，并探索如何在不需要病毒载体的情况下防止这种沉默，这将是临床应用更安全的方法。
首席研究员表示：“如果我们能够找到一种方法来保持血液干细胞中MYCT1的表达，这可能会促进各种血液相关疾病的改进治疗。”米科拉是加州大学洛杉矶分校分子、细胞和发育生物学教授，以及加州大学洛杉矶分校健康霍普金斯综合癌症中心的成员，她表示，如果在培养和移植后能够保持血液干细胞中MYCT1的表达，将为最大限度地推进该领域的其他进展铺平道路。这不仅将使血液干细胞移植更加可及和有效，还将改善使用这些细胞的基因治疗的安全性和经济性。研究得到了国立卫生研究院、瑞士国家科学基金会和欧洲分子生物学组织的支持。该研究获得了包括加州大学洛杉矶分校霍普金斯癌症中心基金会、詹姆斯·B·彭德尔顿慈善信托、麦卡锡家庭基金会、加州再生医学研究所、加州大学洛杉矶分校艾滋病研究所、西迪斯-赛纳医中心再生医学研究所董事会、皇家社会、威康信托和加州大学洛杉矶分校普罗德干细胞研究中心干细胞培训计划等多家机构的资助。
