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研究人員在國際合作項目中成功地將人體皮膚細胞轉(zhuǎn)化為血液干細胞。“這是在培養(yǎng)皿中生成功能齊全的血液干細胞的第一步，將來可以將其移植到患有血液病的患者身上，”瑞典隆德大學(xué)研究員Filipe Pereira說。研究現(xiàn)已發(fā)表在Cell Reports上。

從動員的外周血或骨髓中分離的血液干細胞的移植是一系列遺傳和獲得性血液疾病的廣泛使用的療法。當(dāng)使用來自供體的干細胞時，同種異體移植依賴于遺傳匹配以避免移植物排斥和稱為移植物抗宿主病的嚴重疾病。

由于先前的治療方法和特定疾病的性質(zhì)，使用患者自身血液干細胞的自體移植可能并不總是可能。仍然需要在試管中產(chǎn)生患者特異性可移植血液干細胞的替代策略。幾年前，研究人員設(shè)法將小鼠皮膚細胞轉(zhuǎn)化為血液干細胞。現(xiàn)在，同樣的研究人員已經(jīng)證明該方法也適用于人體細胞。

“皮膚細胞很容易進入，在試管中很容易繁殖，這意味著它們可以構(gòu)成無限的移植細胞來源。另一方面，血液干細胞在種植時會失去重要的特性。這就是我們想要的原因。為了研究是否有可能將皮膚細胞用作生產(chǎn)血液干細胞的材料，“隆德大學(xué)研究員，負責(zé)瑞典，美國，俄羅斯和葡萄牙研究人員之間的國際合作的Filipe Pereira說。

這個過程需要15到25天，細胞經(jīng)歷一個動態(tài)的過渡，反映了胚胎發(fā)育過程中血液干細胞的誕生。為了成功，研究人員使用了不同的轉(zhuǎn)錄因子 ; 蛋白質(zhì)，作為一種基因調(diào)節(jié)劑，并控制細胞的身份。

通過使用成功將小鼠皮膚細胞轉(zhuǎn)化為血液干細胞的三種蛋白質(zhì)的相同組合，研究人員能夠激活使人類皮膚細胞重編程為血液干細胞的基因。

“有趣的是，只有三種蛋白質(zhì)可以引起如此重大的變化。相同的轉(zhuǎn)錄因子在小鼠和人類中起作用，表明它們的組合功能通過進化得以保留，”Filipe Pereira說。

研究人員還觀察到轉(zhuǎn)錄因子之間的協(xié)作很重要; 它們共同誘導(dǎo)血液干細胞形成過程，稱為血液生成。其中一個轉(zhuǎn)錄因子GATA2引領(lǐng)這一過程，并且是將另外兩個參與者引入基因組的可訪問區(qū)域的因素。這種合作導(dǎo)致皮膚細胞程序的沉默和血液生成的激活，這導(dǎo)致皮膚細胞重編程為血液干細胞。這是第一次描述血液干細胞重編程的機制。

“當(dāng)我們將新的血液干細胞移植到小鼠體內(nèi)時，我們觀察到細胞存活了三個多月。下一步將是提高它們長期再生血液的能力。我們現(xiàn)在對它的潛在機制了解得更多。這一過程將使我們能夠在未來實現(xiàn)這一目標(biāo)，“Filipe Pereira說。

目的是產(chǎn)生血液干細胞，將來適合臨床用于受血液病影響的患者，如白血病。

“到目前為止，這是基礎(chǔ)研究，但它有很大的發(fā)展?jié)摿?。在我們進入那個階段之前，我們正在學(xué)習(xí)很多關(guān)于血液干細胞遺傳程序的知識，”Filipe Pereira總結(jié)道。

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