如果說免疫細(xì)胞是人體的健康防御官，那干細(xì)胞就是生命之源。來自骨髓的造血干細(xì)胞就像人體的生命之樹，不斷分化成紅細(xì)胞、血小板、白細(xì)胞等各種細(xì)胞。由于血液系統(tǒng)中的成熟細(xì)胞壽命極短，因此造血干細(xì)胞需要具備長期自我更新和分化成各類成熟血細(xì)胞的能力。

正是因?yàn)檫@個(gè)功能，移植造血干細(xì)胞也成為了治療急性髄系白血病以及慢性髄性白血病等血液惡性疾病的有效方式之一，也就是我們俗稱的骨髓移植。

然而目前骨髓移植仍舊存在著很大的局限性：

• 無法總是找到合適匹配的捐獻(xiàn)者。
• 就算找到了合適的捐獻(xiàn)者，移植的造血干細(xì)胞也因?yàn)閿?shù)量少或失去自我更新的能力而治療失敗。

當(dāng)體外擴(kuò)增造血干細(xì)胞時(shí)，實(shí)驗(yàn)中的造血干細(xì)胞很快就死亡、失去自我更新能力或分化成其他血細(xì)胞。

如果能讓造血干細(xì)胞在受控的實(shí)驗(yàn)室條件下一直保持自我更新狀態(tài)，那將為更多的血液病治療開辟新的療法和可能性。

因此，來自加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的 Hanna K. A. Mikkola 教授及其團(tuán)隊(duì)在最近找到了一種決定造血干細(xì)胞自我更新能力的相關(guān)基因：MLLT3。通過表達(dá)MLLT3蛋白，可以讓造血干細(xì)胞一直維持在自我更新狀態(tài)，并在實(shí)驗(yàn)室中至少繁殖12倍！

相關(guān)的論文也于11月27日發(fā)表在最新的《Nature》上。

雖然關(guān)于造血干細(xì)胞的來源和用途我們已經(jīng)很清楚了，但是如何維持造血干細(xì)胞的自我更新，知之甚少。為了窺探出其中的原因，研究人員對人類胎兒干肝臟中自我高度更新的干細(xì)胞以及人類胎兒肝臟或胚胎干細(xì)胞功能失調(diào)的造血干細(xì)胞進(jìn)行了分析，通過對12個(gè)核調(diào)節(jié)器進(jìn)行對比，初步確定了一個(gè)關(guān)鍵基因：MLLT3。

研究人員發(fā)現(xiàn)在胎兒、新生兒以及成年人的血液干細(xì)胞中都充滿了這個(gè)基因負(fù)責(zé)的MLLT3蛋白。當(dāng)將敲除MLLT3基因的造血干細(xì)胞移植到免疫缺陷的小鼠中時(shí)，這些造血干細(xì)胞并沒有像對照組一樣在小鼠體內(nèi)大量擴(kuò)增。

看來造血干細(xì)胞自我更新的能力關(guān)閉很有可能與MLLT3蛋白的缺失有關(guān)。那如果通過人為恢復(fù)造血干細(xì)胞體內(nèi)MLLT3的水平，是否就可以維持造血干細(xì)胞的自我更新呢？

為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，研究人員利用一種慢病毒載體（一種能在不引起疾病的情況下將遺傳信息攜帶到細(xì)胞核的經(jīng)過特殊修飾的病毒），

將活躍的MLLT3基因插入造血干細(xì)胞中。在實(shí)驗(yàn)過程中，這些造血干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)中至少繁殖了12倍！

更重要的是，MLLT3基因可以讓造血干細(xì)胞在自我更新的同時(shí)保證安全性。在整個(gè)過程中，這些移植了造血干細(xì)胞的小鼠都沒有因此出現(xiàn)死亡，也沒有因?yàn)榉敝尺^多而產(chǎn)生異?；?qū)е掳籽〉妊杭膊〉膯栴}。

UCLA項(xiàng)目科學(xué)家、該研究的共同通訊作者Vincenzo Calvanese說：“先前關(guān)于小分子的發(fā)現(xiàn)非常重要，我們正在以此為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。我們的方法將造血干細(xì)胞暴露在這些小分子中，并插入一段活躍的MLLT3基因，從而創(chuàng)造出可以很好融入小鼠骨髓的造血干細(xì)胞，有效地產(chǎn)生所有類型的血細(xì)胞，并保持它們的自我更新能力。”

Hanna Mikkola博士和Vincenzo Calvanese。