髓系細(xì)胞向白細(xì)胞分化的新方法

【資料簡介】

髓系細(xì)胞向白細(xì)胞分化的新方法
伊利諾依大學(xué)王霏教授和他的同事李棟（生物谷專訪李棟博士）等人建立了一個新的方法來研究造
血干細(xì)胞向成熟白細(xì)胞分化，而后者對于機(jī)體防御外界感染或者損傷的免疫系統(tǒng)非常重要。這個技
術(shù)為我們提供了一個新的視覺來研究髓系細(xì)胞分化的分子機(jī)制，有助于我們對于髓系細(xì)胞疾病如白
血病的認(rèn)識和處理。該項成果發(fā)表于0 月8 日的BLOOD上。

髓系干細(xì)胞一般來自于骨髓，會終末分化為白細(xì)胞，比如中性粒細(xì)胞等。如果在這個分化過程中發(fā)
生障礙，就會導(dǎo)致血液疾病，比如白血病等。通常情況下，從事髓系細(xì)胞分化的研究人員在研究髓
系分化時，會直接從動物身上取材，或者將白血病腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化到其早期的髓系干細(xì)胞狀態(tài)。因為
原始髓系細(xì)胞難于方便取材、持續(xù)培養(yǎng)和后期研究操作，而腫瘤來源的細(xì)胞又往往具有基因突變，
這些使得研究具有一些不確定性。上述研究系統(tǒng)的一些不足，促使王教授以及其同事去尋找一種更
好方法來研究髓系細(xì)胞分化的機(jī)制。

王教授以及其同事開始以老鼠胚胎干細(xì)胞為工具來研究髓系細(xì)胞分化。"以胚胎干細(xì)胞來研究血液
細(xì)胞的分化，是一個非常好的模型。"李棟博士說："但是目前的研究現(xiàn)狀表明，就以相對比較容易
操作的老鼠胚胎干細(xì)胞為例，這也是一個比較耗時（zui快也要2-3周時間），昂貴（因為在誘導(dǎo)分
化的不同階段，需要添加多種外源細(xì)胞因子）的試驗過程，而且zui后得到成熟白細(xì)胞的產(chǎn)量還很低
，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對于分化機(jī)制研究的細(xì)胞量的要求。" 為此，李棟和研究組人員開始把老鼠胚胎干
細(xì)胞誘導(dǎo)分化為髓系造血干細(xì)胞，他們在這些髓系造血干細(xì)胞中表達(dá)一種外源性蛋白HOXB8, （后
者已經(jīng)被用于永生化髓系干細(xì)胞，而且這種外源性蛋白是可以人為調(diào)控的）從而使這些細(xì)胞得以永
生化。這些細(xì)胞增殖迅速，幾天之內(nèi)就可以獲得所需細(xì)胞量，分化時間短，只要終止HOXB8表達(dá)的
同時，使用微量的G-CSF（一種誘導(dǎo)白細(xì)胞分化的細(xì)胞因子）刺激，一般只要4-6天就可以得到大量
成熟的中性粒細(xì)胞。

"這確實簡化了整個系統(tǒng)：*，我們不再需要從動物或者人體取材了；第二，我們永生化這些細(xì)
胞后，培養(yǎng)操作簡單，而且細(xì)胞保持了遺傳學(xué)的穩(wěn)定。"王教授說道。

大家知道蛋白激酶對于細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、免疫反應(yīng)非常重要。研究者設(shè)計了一定數(shù)量的蛋白激
酶抑制劑篩查試驗，試圖通過利用蛋白激酶抑制劑處理他們永生化的細(xì)胞，來找出一些在髓系細(xì)胞
分化中起作用的潛在因子，并在此基礎(chǔ)上來研究髓系細(xì)胞分化的機(jī)制，以此證明他們這個方法的有
效性和實用性。

通過篩查，發(fā)現(xiàn)mTOR 的抑制劑會影響髓系細(xì)胞的分化，表明它是分化過程中的一個關(guān)鍵因子。進(jìn)
一步的實驗表明mTOR 對于髓系細(xì)胞的分化非常重要。王教授說，"這是揭示這個分子在髓系
分化中起重要作用，同時也證明該新技術(shù)對于將來研究正?；蛘弋惓Ｋ柘导?xì)胞分化都是非常有用的
工具。""利用這個系統(tǒng)，我們可以通過對細(xì)胞進(jìn)行一些遺傳特性改變，來分析正常髓系細(xì)胞的分化
進(jìn)程，以及發(fā)現(xiàn)一些異常改變而導(dǎo)致疾病，比白血病等。人們可以利用這個平臺來進(jìn)行大規(guī)模的藥
物篩查，發(fā)現(xiàn)一些潛在的促進(jìn)髓系分化、減緩或者阻止髓系疾病的發(fā)生的藥物等。"