研究人員揭示，通過(guò)“重編程"使得被輻射損傷的干細(xì)胞分化為不再能夠*生存的其他細(xì)胞。輻射會(huì)使得干細(xì)胞喪失它的“干性"。這的確有意義：你不會(huì)希望受損的干細(xì)胞繼續(xù)留在這兒生成受損細(xì)胞。
這項(xiàng)研究證實(shí)，當(dāng)全身遭受輻射時(shí)清除輻射損傷干細(xì)胞的同一“編程"防衛(wèi)機(jī)制導(dǎo)致了血癌生長(zhǎng)。通過(guò)重編程這一防衛(wèi)機(jī)制，我們或許能夠在全身輻射之后防止癌癥。
研究人員們調(diào)查了全身輻射對(duì)于小鼠造血干細(xì)胞(HSCs)的影響。在這種情況下，輻射提高了造血干細(xì)胞系統(tǒng)中的細(xì)胞發(fā)生分化的幾率。只是，雖然大多數(shù)細(xì)胞會(huì)遵循這一指令，但有少數(shù)細(xì)胞則不會(huì)。攜帶一種特異突變的干細(xì)胞能夠違抗這一分化指令，保持它們的“干性"。
導(dǎo)致C/EBPα 基因受到抑制的一些突變和其他遺傳變異與人類(lèi)急性髓性白血病有關(guān)聯(lián)。因此，并非是輻射所引起的突變，而是被錯(cuò)誤干細(xì)胞重建的血液系統(tǒng)引起了經(jīng)歷過(guò)輻射的人們的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員說(shuō)：“這是由自然選擇所驅(qū)動(dòng)的進(jìn)化。在健康血液系統(tǒng)中，健康干細(xì)胞會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中勝過(guò)具有C/EBPα 突變的干細(xì)胞。但當(dāng)輻射降低干細(xì)胞群的健康和適應(yīng)性時(shí)，一直在那的突變細(xì)胞突然得到了接管的機(jī)會(huì)。"
從花栗鼠和松鼠的角度來(lái)思考這一問(wèn)題：減少生物系統(tǒng)中的花栗鼠種群或許可使得松鼠興旺——尤其如果是減少花栗鼠的途經(jīng)改變了生態(tài)系統(tǒng)從而有利于松鼠，這與輻射改變機(jī)體來(lái)支持C/EBPα 突變干細(xì)胞相類(lèi)似。
這些研究不只是告訴了我們?yōu)槭裁摧椛淇墒乖煅杉?xì)胞分化;它們還證實(shí)了通過(guò)激活一條干細(xì)胞維持信號(hào)通路，我們可以阻止其發(fā)生。甚至在輻射后數(shù)月，人為地激活受輻射HSCs的NOTCH信號(hào)通路可以讓它們?cè)俣缺憩F(xiàn)“干性"——在這些本該響應(yīng)輻射發(fā)生分化的HSCs中重啟血細(xì)胞組裝。
當(dāng)研究人員在以往遭受輻射的HSCs中激活NOTCH時(shí)，遏制住了危險(xiǎn)的C/EBPα 細(xì)胞群。與通過(guò)激活NOTCH恢復(fù)適應(yīng)性的非C/EBPα 突變干細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)，C/EBPα 突變干細(xì)胞沒(méi)有了進(jìn)化的空間。
研究人員說(shuō)：“如果我在一種有可能經(jīng)受全身輻射的環(huán)境中工作，我會(huì)冷凍一堆我的HSCs。在輻射照射后輸注一次健康HSCs將有可能使得健康血液系統(tǒng)在競(jìng)爭(zhēng)中勝過(guò)‘具有編程能力’的輻射照射HSC，甚至是攜帶致癌突變的HSC。希望在未來(lái)，我們能夠提供一些藥物來(lái)恢復(fù)輻射后留下的干細(xì)胞的適應(yīng)性"。
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