果蝇干细胞的启示

　　

    中华基因网  在过去10年里，最令人震惊的发现之一是我们人类与其他生物，甚至是普通的果蝇，在遗传学上是多么的相似。这种相似性的一个领域即是干细胞的研究，因为它具有治疗各种人类疾病的潜力，一直是被关注的焦点。

    科学家们认为干细胞的活动是受邻近支持组织细胞控制的，这些细胞构成一种特异性的微环境，在那里发出信号指导干细胞如何活动。然而，在组织中很难发现这些特异性的微环境，因为它们很少而且没有十分明确的结构，这就使得研究特异性微环境是怎样发挥作用受到了限制。最近，美国卡内基研究所的有关专家已经在果蝇卵巢中发现了胚胎干细胞的这种特异性的微环境。

    果蝇的生殖干细胞保留了产卵能力，在成体的卵巢中，干细胞由三种不同的细胞群所包绕，称做基质细胞。科学家们首先证明基质细胞可以产生干细胞特异性的微环境，使邻近细胞重新编程成为干细胞。在实验中，科学家们遗传性地标记了正常干细胞，并且通过一种特定的突变使它们易于死亡。在干细胞死亡后的24小时内，一种新的细胞不但占据了它的位置，而且取代了它的功能。但是，如果干细胞不存在于特异性的微环境内，则会发育成一个卵。

    研究者发现，正常卵巢中的功能性干细胞比正常单个干细胞的平均寿命要长，这提示特异性的微环境内的干细胞能帮助趋于老化的果蝇较长时间地维持卵巢的功能。该研究也为解释卵巢干细胞为什么总是成对出现提供了理论基础，并且提示相似的干细胞也可能存在于其他组织。

    为了确定特异性的微环境如何发挥作用，科学家观察了紧贴干细胞周围的三种不同细胞群，发现了一种称为“帽细胞”的细胞类型，它们在动物的一生中呈物理性与生殖系统细胞相互作用。这种接触可使干细胞固定在特异性的微环境内，而三种邻近的细胞群则产生细胞间信号，控制干细胞分裂的时间和方式，防止过早分化。

    科学家们愈来愈相信，像干细胞一样的多细胞组织中存在的基本机制在不同动物中是相同的。关于果蝇的特异性的微环境和组成细胞、基质细胞———干细胞信号的研究，将有助于揭示怎样增殖大量健康的、有功能的人类干细胞，用于医疗需求。研究者指出，生物学家一直相信有生命的物质都存在着同一性，近来他们更把果蝇看作是长着翅膀的小人。