《Science》突破性发现：通过改善细胞动员来促进干细胞移植

　　

阿尔伯特·爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)一个由三人组成的研究小组的一项发现可能会提高干细胞移植的有效性。干细胞移植通常用于癌症、血液疾病或由缺陷干细胞引起的自身免疫性疾病患者。缺陷干细胞产生人体所有不同的血细胞。这项在小鼠身上进行的研究结果今天发表在《Science》杂志上。

“我们的研究有可能提高干细胞移植的成功率并扩大其应用范围，”医学博士Ulrich Steidl解释说，他是细胞生物学教授和主席，Ruth L. and David S. Gottesman干细胞研究和再生医学研究所的临时主任，爱因斯坦的Edward P. Evans骨髓增生异常综合征的捐赠教授，以及国家癌症研究所指定的Montefiore Einstein综合癌症中心(MECCC)的副主任。

Steidl博士、爱因斯坦的Britta Will博士和Xin Gao博士是这篇论文的共同通讯作者。Xin Gao博士曾是爱因斯坦的博士后，现就职于威斯康星大学麦迪逊分校。

动员干细胞

干细胞移植治疗个体造血干细胞(HSCs)癌变(如白血病或骨髓增生异常综合征)或数量过少(如骨髓衰竭和严重自身免疫性疾病)的疾病。该疗法包括将从捐赠者处获得的健康造血干细胞注入患者体内。为了获取这些造血干细胞，献血者需要服用一种药物，这种药物可以使造血干细胞从它们在骨髓中的正常位置动员或逃逸，进入血液，在那里造血干细胞可以与其他血细胞分离，然后进行移植。然而，用于动员造血干细胞的药物往往不能释放足够的造血干细胞，使移植有效。

“一小部分造血干细胞离开骨髓进入血液是正常的，但控制这种动员的因素还不是很清楚，”Will博士说，他是肿瘤学和医学副教授。“我们的研究代表了我们理解的根本进步，并指出了改善临床使用的HSC动员的新方法。”

跟踪Trogocytosis

研究人员怀疑造血干细胞表面蛋白质的变化可能会影响它们离开骨髓的倾向。在涉及从小鼠中分离的造血干细胞的研究中，他们观察到很大一部分造血干细胞显示出通常与巨噬细胞(一种免疫细胞)相关的表面蛋白。此外，具有这些表面蛋白的造血干细胞大部分停留在骨髓中，而那些没有这些标记的造血干细胞在给予促进造血干细胞动员的药物后很容易离开骨髓。

在将造血干细胞与巨噬细胞混合后，研究人员发现一些造血干细胞参与了噬细胞作用（Trogocytosis），即一种细胞类型提取另一种细胞类型的膜组分并将其整合到自己的膜中。那些表面表达高水平c-Kit蛋白的造血干细胞能够进行噬细胞作用，使它们的膜被巨噬细胞蛋白增强，使它们比其他造血干细胞更有可能留在骨髓中。研究结果表明，c-Kit受损会阻止Trogocytosis，导致更多的造血干细胞被动员并可用于移植。

美国威斯康辛大学麦迪逊分校病理学和检验医学助理教授Xin Goa说：“Trogocytosis在调节免疫反应和其他细胞系统中发挥作用，但这是第一次有人看到干细胞参与这一过程。我们仍在寻找造血干细胞如何调节卵状细胞增多症的确切机制。”

研究人员打算继续对这一过程进行研究“我们正在进行的努力将寻找Trogocytosis的其他功能，包括血液再生的潜在作用，消除有缺陷的干细胞和血液恶性肿瘤。”

这项研究起源于已故的Paul S. Frenette医学博士的实验室，他是造血干细胞研究的先驱，也是爱因斯坦大学Ruth L. and David S. Gottesman干细胞生物学和再生医学研究所的创始主任。其他主要贡献者包括Randall S. Carpenter博士和Philip E. Boulais博士。

这篇杂志的论文题为《Regulation of the hematopoietic stem cell pool by c-Kit-associated trogocytosis》。