血液的發展幹細胞根據一項新研究,依靠看似無關的微生物感應蛋白受體。
這一發現可能會破壞新的基礎,以尋求從一個人自己的血液中產生血幹細胞的努力,從而否定了對骨髓移植的需求。
該研究的作者指出,所討論的蛋白質受體(稱為NOD1)在幫助識別體內細菌感染和集結免疫反應方面的作用而聞名。
但是根據他們的研究,當胚胎的血管系統仍在發展時,NOD1似乎也更早地起到了不同的目的。
在愛荷華州立大學的遺傳學家拉奎爾·埃斯汀·帕拉贊(Raquel Espin Palazon)的帶領下,該研究表明,這種微生物傳感器有助於胚胎迫使其一些血管內皮細胞成為血管幹細胞。
鑑於其潛力闡明了胚胎如何使血幹細胞的潛力,這可能是有價值的信息,也許我們也可以在以後的生活中成長。
“這將消除找到兼容骨髓移植供體的挑戰性任務以及接受移植後發生的並發症,改善許多白血病,淋巴瘤和貧血患者的生活,“ Espin Palazon”說。
血管細胞是我們血液中所有白色和紅色細胞的祖細胞,在稱為造血的過程中產生我們血液的所有成分。
這些血幹細胞(也稱為造血幹細胞)在出生前就在體內出現,從胚胎主動脈內的內皮細胞發育。
然而,儘管已經很清楚了,但幾乎沒有關於胚胎中這一重要過程的細節。
“我們知道血液幹細胞是由內皮細胞形成的,但是建立細胞以切換身份的因素是神秘的,”埃斯金·帕拉贊(Espin Palazon)說。 “我們不知道需要這種受體,或者在血幹細胞甚至形成之前就需要它。”
研究人員首先通過分析人類胚胎的公共數據庫來歸納在nod1上,然後使用斑馬魚進一步研究了受體,斑馬魚是一種常用的模型生物體,該模型有生物體約70%的基因組與人類共享。

通過抑製或增強NOD1,研究人員表現出與血液幹細胞產生的正相關。
為了更多地了解人類的NOD1和血液發育,該研究的作者還與費城兒童醫院合作,研究人員在那裡產生了人類誘發的多能幹細胞。
儘管這些是由成年人體細胞產生的,但研究人員在基因上重新編程了它們以模仿多能幹細胞(能夠產生許多不同細胞類型的干細胞)。
誘導的多能幹細胞可以產生大多數類型的血細胞,但不能產生功能性的血幹細胞。儘管如此,抑制NOD1導致這些誘導的多能幹細胞產生較少的血液,從而反映了斑馬魚的血管幹細胞中的作用。
一個人的血液幹細胞中的大多數都居住在骨髓中,因此某些血液疾病的患者通常需要骨髓移植以提供血液幹細胞的重要供應。
但是,有了有關NOD1在胚胎中創建血幹細胞的作用的證據,科學家們有新的希望,可以設計一種從人類樣本中產生新血幹細胞的方法,甚至可能是從患者自己的血液中產生的。
研究人員指出,這不僅可以幫助避免佈置和執行骨髓移植的後勤挑戰,還可以避免諸如移植物抗宿主病等並發症,其中移植的免疫細胞將宿主識別為異物並攻擊受體的細胞。
“這將是再生醫學的巨大進步,” Espin Palazon說。
研究人員說,不僅需要更多的研究才能了解人體如何確切產生血液幹細胞,而且還需要何時需要進行每個步驟。
“時機是如此關鍵。就像當您做飯時,您需要按特定順序添加食材,” Espin Palazon說。
“我在愛荷華州立大學的小組將繼續致力於沒有血液障礙的生活。”添加。 “我相信我們的調查將鋪平道路,最終創建治療級的血液幹細胞來治愈血液疾病患者。”
該研究發表在自然通訊。