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)了第一個能夠為造血干細(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的時間內(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立生長因子-1(Gfi-1)能夠促進(jìn)免疫系統(tǒng)T細(xì)胞的生長,。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。
在開始實驗前,,Orkin領(lǐng)導(dǎo)的研究組就意識到可能存在一些能夠開啟造血干細(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,但出乎意料的是新的實驗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基因會引發(fā)一系列復(fù)雜的影響,。在這些小鼠年青時,它們具有正?;蜉^高的血細(xì)胞擴(kuò)增速率,。但是當(dāng)它們衰老時,它們會逐漸損失掉血細(xì)胞——這是因為干細(xì)胞系統(tǒng)的完整性可能取決于這種蛋白的表達(dá),。實驗表明,,如果將這種分子閘移除,細(xì)胞就會自我損耗,。研究人員還將Gfi-1陰性的小鼠的干細(xì)胞移植給通過放射清除造血干細(xì)胞的小鼠。研究人員又進(jìn)行了競爭實驗,即同時將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,。所有這些實驗都證實了Gfi-1的“剎車”的作用,。
接下來,研究人員會分析Gfi-1陰性細(xì)胞的活性,,以此證實沒有這個“剎車”時,,這些細(xì)胞會過度擴(kuò)增。這項研究證實了Gfi-1對造血干細(xì)胞擴(kuò)增的重要調(diào)節(jié)作用,。與此同時,,研究也強(qiáng)調(diào)了一種蛋白質(zhì)在不同的位置可能會有完全不同的功能。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)過程對找到離體擴(kuò)增干細(xì)胞的方法是非常重要的,。