身體缺乏維生素A對骨髓中的造血干細胞產(chǎn)生有害的影響。如今,在一項新的研究中,來(lái)自德國癌癥研究中心(DKFZ)和海德堡干細胞研究與實(shí)驗醫學(xué)研究所(HI-STEM)的研究人員報道,這種缺乏導致重要的造血干細胞丟失。這一發(fā)現為癌癥治療打開(kāi)新的局面。相關(guān)研究結果于2017年5月4日在線(xiàn)發(fā)表在Cell期刊上,論文標題為“Vitamin A-Retinoic Acid Signaling Regulates Hematopoietic Stem Cell Dormancy”。
很多特化細胞,比如存在于皮膚、腸道或血液中的一些細胞,僅具有幾天的壽命。因此,穩定地補充這些細胞是必不可少的。它們起源自所謂的具有持續分裂能力的成體干細胞。此外,骨髓中存在一群非常特殊的成體干細胞,即造血干細胞。這群干細胞首次是由DKFZ部門(mén)主管、HI-STEM主任Andreas Trumpp領(lǐng)導的一個(gè)研究小組在2008年發(fā)現的。造血干細胞在大多數時(shí)間里處于休眠狀態(tài),而且僅在細菌感染、病毒感染、嚴重失血或者接受化療等緊急情況下才變得活躍起來(lái)。一旦它們的工作完成,身體就讓它的最為強效的造血干細胞返回到休眠狀態(tài)。這些研究人員認為這保護它們免受危險的突變。畢竟,這些突變可能導致白血病產(chǎn)生。
在此之前,激活這些特殊的干細胞的機制或者讓它們在完成工作后返回到休眠狀態(tài)的機制仍然是未知的。如今,這些研究人員鑒定出視黃酸(維生素A的一種代謝物)是這種過(guò)程的一種至關(guān)重要的因子。如果這種物質(zhì)缺乏,那么活性的造血干細胞就不能夠返回到休眠狀態(tài),相反還會(huì )成熟為特化的血細胞。這意味著(zhù)作為儲備的造血干細胞丟失了。這是在利用經(jīng)過(guò)特殊培育的休眠的造血干細胞接受綠色熒光標記的小鼠開(kāi)展的研究中得到證實(shí)的。論文第一作者Nina Cabezas-Wallscheid說(shuō),“如果我們給這些小鼠喂食缺乏維生素A的食物一段時(shí)間,那么這會(huì )導致這些造血干細胞丟失。因此,我們首次能夠證實(shí)維生素A對造血干細胞產(chǎn)生直接的影響?!?br />
這一發(fā)現不僅加強我們對血細胞產(chǎn)生的理解,而且它也有助對之前已證實(shí)維生素A缺乏會(huì )破壞免疫系統的研究獲得新的認識。Cabezas-Wallscheid強調道,“這證實(shí)從平衡飲食中攝入數量充足的維生素A是如此至關(guān)重要的。人體不能夠產(chǎn)生它自己的維生素A?!?br />
這些研究人員也希望為癌癥治療打開(kāi)新的局面。有證據證實(shí)癌細胞像健康的干細胞那樣也處于休眠狀態(tài)。當處于休眠狀態(tài)時(shí),它們的代謝幾乎被完全關(guān)閉,這使得它們抵抗化療。Trumpp解釋道,“一旦我們詳細地理解維生素A或者視黃酸如何給讓正常的干細胞和腫瘤干細胞進(jìn)入休眠狀態(tài),我們就能夠扭轉局面。如果我們能夠讓癌細胞暫時(shí)地進(jìn)入活躍狀態(tài),那么我們就能夠讓它們對現代療法變得敏感?!?br />
此外,通過(guò)與來(lái)自歐洲生物信息學(xué)研究所的同事們合作,這些研究人員對單個(gè)造血干細胞開(kāi)展全基因組分析,結果發(fā)現休眠的造血干細胞轉變到活躍的造血干細胞,接著(zhù)轉變到祖細胞,是一種持續的過(guò)程,而且對每個(gè)細胞而言都遵循著(zhù)一種不同的途徑。迄今為止,科學(xué)家們已猜測特定的細胞類(lèi)型是按照一種確定的模式逐步產(chǎn)生的。這一發(fā)現會(huì )對體內的細胞分化如何發(fā)生的舊有觀(guān)念引發(fā)變革。
(本文轉自生物谷 )