對(duì)于干細(xì)胞，未來(lái)是開放的。它可以無(wú)限分裂以產(chǎn)生更多的干細(xì)胞，或者它可以長(zhǎng)成其他種類的細(xì)胞，在心臟，大腦或其他器官中占據(jù)一席之地。但干細(xì)胞在成熟期間失去了一些東西：它具有抵抗病毒的卓越能力。

重要的是保護(hù)干細(xì)胞免受感染：其中一些是嬰兒的起始材料，而另一些則構(gòu)成了根據(jù)需要建立或重建身體組織的關(guān)鍵儲(chǔ)庫(kù)。一個(gè)破壞或殺死干細(xì)胞的入侵者將是災(zāi)難性的，但他們?nèi)绾伪Ｗo(hù)自己已經(jīng)有幾十年的謎團(tuán)了。在最近一項(xiàng)針對(duì)Cell的研究中，洛克菲勒的科學(xué)家們提出了一個(gè)解釋：干細(xì)胞處于持續(xù)的高度警戒狀態(tài)，并伴隨著先發(fā)制人的防御 - 其他細(xì)胞僅在病毒實(shí)際攻擊時(shí)才使用的保護(hù)手段。

“這才有意義，”資深作家查理·M·賴斯說(shuō)，洛杉磯大學(xué)病毒學(xué)教授Maurice R.和Corinne P. Greenberg教授。“因?yàn)楦杉?xì)胞非常重要，身體會(huì)特別想要保護(hù)干細(xì)胞。”雖然某些成熟細(xì)胞類型可能被認(rèn)為幾乎是可有可無(wú)的 - 當(dāng)被破壞時(shí)，它們可以再次與身體的干細(xì)胞一起制造 - 干細(xì)胞本身不是。

防御準(zhǔn)備好了

大多數(shù)身體的細(xì)胞已經(jīng)確定了他們的身份，無(wú)論他們是腦細(xì)胞，心臟細(xì)胞還是任何其他“分化的”細(xì)胞類型。干細(xì)胞不同;他們沒有采取最終形式。它們可以分裂以產(chǎn)生更多的干細(xì)胞，或根據(jù)需要進(jìn)行區(qū)分。

在過去的40年里，科學(xué)家們對(duì)干細(xì)胞的另一個(gè)有趣的事情感到困惑：它們對(duì)病毒攻擊具有異常抵抗力。賴斯小組和其他人最近的實(shí)驗(yàn)集中在瘟疫，包括登革熱，艾滋病毒和寨卡病毒：干細(xì)胞拒絕這些瘟疫。

賴先生是賴斯實(shí)驗(yàn)室的博士后研究人員，當(dāng)他偶然發(fā)現(xiàn)一條線索時(shí)，正在研究干細(xì)胞制造肝細(xì)胞并研究肝炎感染：干細(xì)胞和肝細(xì)胞使用不同的病毒防御系統(tǒng)。

身體中的大多數(shù)細(xì)胞在檢測(cè)到病毒之前都處于相對(duì)低警戒狀態(tài)，此時(shí)它們會(huì)抽出一種叫做干擾素的分子。干擾素促使細(xì)胞和附近的細(xì)胞開啟數(shù)百種抗感染的基因。例如，這些基因可以促使細(xì)胞呼吁免疫細(xì)胞進(jìn)行保護(hù)，或使其自殺。

但吳觀察到，干細(xì)胞持續(xù)轉(zhuǎn)向其他細(xì)胞響應(yīng)干擾素而激活的許多抗病毒基因，即使周圍沒有干擾素。他們一直處于高度戒備狀態(tài)。

然后吳在多種干細(xì)胞類型中證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)，包括胚胎干細(xì)胞，研究人員人工創(chuàng)造的干細(xì)胞，以及通常棲息在胰腺，大腦或骨髓中的干細(xì)胞。隨著這些干細(xì)胞進(jìn)入最終的分化細(xì)胞類型，他們關(guān)閉了抗病毒基因。吳在人體細(xì)胞中觀察到這種現(xiàn)象，但他也檢查了小鼠和黑猩猩的數(shù)據(jù)，在那里他看到了相同的模式。

為了證實(shí)這些抗病毒基因確實(shí)在保護(hù)干細(xì)胞，吳專注于一組抗病毒基因，稱為IFITM。它們編碼的蛋白質(zhì)可以防止病毒進(jìn)入細(xì)胞，并且經(jīng)常在干細(xì)胞中開啟。當(dāng)Wu從干細(xì)胞中刪除IFITM基因時(shí)，它們對(duì)登革熱，流感，西尼羅河和寨卡病毒敏感。

無(wú)視干擾素

這意味著細(xì)胞有兩種防御方式，這取決于它們是否是干細(xì)胞。常規(guī)的，分化的細(xì)胞在它們最大化防御之前等待病毒來(lái)臨，干擾素發(fā)出信號(hào)。干細(xì)胞忽視干擾素并始終保持其抗病毒系統(tǒng)。

后者似乎是一個(gè)很好的策略 - 那么為什么不區(qū)分細(xì)胞也不斷地保持防御?賴斯認(rèn)為，細(xì)胞立即顯示所有防御措施是個(gè)壞主意。這將使附近的病毒有機(jī)會(huì)進(jìn)行細(xì)胞防御，可能導(dǎo)致選擇一種罕見的，遺傳上不同的病毒，可以克服這些防御并導(dǎo)致疾病。賴斯建議，對(duì)于常規(guī)的，可更換的細(xì)胞，只有在需要時(shí)才能做出反應(yīng)。

“通過更多地了解干細(xì)胞中的這種生物學(xué)，我們可以了解更多有關(guān)抗病毒機(jī)制的信息，”賴斯說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，這樣的知識(shí)有朝一日會(huì)導(dǎo)致醫(yī)療應(yīng)用。例如，它可能有助于研究人員設(shè)計(jì)更好的藥物來(lái)激活感染者的抗病毒反應(yīng)。它也可能激發(fā)治療，幫助身體的免疫系統(tǒng)對(duì)抗癌癥，或用病毒療法攻擊癌癥干細(xì)胞。