造血干細(xì)胞是一類維持血細(xì)胞量的未成熟細(xì)胞,。Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)能夠?yàn)樵煅杉?xì)胞擴(kuò)增裝上“剎車”的調(diào)節(jié)性分子,。這種分子(Gfi-1)還能夠維持這些干細(xì)胞的完整性并使它們能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)制造功能性的血細(xì)胞,。研究人員將這些發(fā)現(xiàn)公布在2004年10月21日的Nature上。
先前的研究揭示出獨(dú)立生長(zhǎng)因子-1(Gfi-1)能夠促進(jìn)免疫系統(tǒng)T細(xì)胞的生長(zhǎng),。但是新的研究則強(qiáng)調(diào)了它在干細(xì)胞調(diào)節(jié)中的重要作用,。
在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前,Orkin領(lǐng)導(dǎo)的研究組就意識(shí)到可能存在一些能夠開(kāi)啟造血干細(xì)胞擴(kuò)增的調(diào)節(jié)性蛋白,。先前知道Gfi-1能夠促進(jìn)T細(xì)胞的生長(zhǎng),,但出乎意料的是新的實(shí)驗(yàn)表明這種蛋白能夠給造血干細(xì)胞裝上“剎車”。
研究中,,Orkin和同事先創(chuàng)造出缺乏一種Gfi-1功能基因的小鼠,,并且對(duì)這種缺失造成的影響進(jìn)行研究。他們的研究表明敲除Gfi-1基因會(huì)引發(fā)一系列復(fù)雜的影響,。在這些小鼠年青時(shí),,它們具有正常或較高的血細(xì)胞擴(kuò)增速率,。但是當(dāng)它們衰老時(shí),,它們會(huì)逐漸損失掉血細(xì)胞——這是因?yàn)楦杉?xì)胞系統(tǒng)的完整性可能取決于這種蛋白的表達(dá),。實(shí)驗(yàn)表明,如果將這種分子閘移除,,細(xì)胞就會(huì)自我損耗,。研究人員還將Gfi-1陰性的小鼠的干細(xì)胞移植給通過(guò)放射清除造血干細(xì)胞的小鼠。研究人員又進(jìn)行了競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn),,即同時(shí)將Gfi-1陰性和正常干細(xì)胞引入經(jīng)放射處理的受體小鼠中,。所有這些實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了Gfi-1的“剎車”的作用。
接下來(lái),,研究人員會(huì)分析Gfi-1陰性細(xì)胞的活性,,以此證實(shí)沒(méi)有這個(gè)“剎車”時(shí),這些細(xì)胞會(huì)過(guò)度擴(kuò)增,。這項(xiàng)研究證實(shí)了Gfi-1對(duì)造血干細(xì)胞擴(kuò)增的重要調(diào)節(jié)作用。與此同時(shí),,研究也強(qiáng)調(diào)了一種蛋白質(zhì)在不同的位置可能會(huì)有完全不同的功能,。雖然這些發(fā)現(xiàn)不能直接用于臨床治療,但是了解干細(xì)胞的調(diào)節(jié)過(guò)程對(duì)找到離體擴(kuò)增干細(xì)胞的方法是非常重要的,。