由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的科學(xué)家們*的一個(gè)研究小組研究了影響不同血細(xì)胞發(fā)育的因子。他們的研究顯示某些分子機(jī)制并未像先前認(rèn)為的那樣關(guān)系密切。這一研究發(fā)現(xiàn)有助于增進(jìn)我們對(duì)白血病和貧血等疾病的認(rèn)識(shí)。

在生物學(xué)術(shù)語中，細(xì)胞指的是生物體zui小的功能實(shí)體。人體擁有大量的細(xì)胞：約10-100萬億個(gè)，這取決于個(gè)體的大小和重量。其中大多數(shù)細(xì)胞在體內(nèi)執(zhí)行特定功能，被稱作為分化細(xì)胞。另一方面，干細(xì)胞能夠不斷地分裂生成更多的干細(xì)胞和分化細(xì)胞，由此*地提供了分化細(xì)胞。體內(nèi)的某些細(xì)胞壽命相對(duì)較短。例如，許多白細(xì)胞和血小板會(huì)在數(shù)小時(shí)到數(shù)天內(nèi)死亡，而紅細(xì)胞則可存活大約4個(gè)月。

干細(xì)胞再生

骨髓中的干細(xì)胞每秒可生成數(shù)百萬的新血細(xì)胞。這些干細(xì)胞具有多能性，這意味著它們能夠生成具有不同功能的所有類型的特化血細(xì)胞：紅細(xì)胞負(fù)責(zé)運(yùn)輸氧氣，白細(xì)胞是機(jī)體免疫反應(yīng)系統(tǒng)的組成部分，血小板在凝血中起關(guān)鍵作用。但當(dāng)前對(duì)于干細(xì)胞到底是如何發(fā)育為不同的細(xì)胞類型的仍然知之甚少。分化的過程，換句話說，做出生成何種類型細(xì)胞的決定，取決于許多不同的內(nèi)外部因素。

調(diào)控干細(xì)胞分化在維持血液形成正常過程中起關(guān)鍵作用。如果這一系統(tǒng)開始發(fā)生故障，可以導(dǎo)致貧血和白血病一類危及生命的疾病。我們因此需要更好地了解與這種調(diào)控相關(guān)的分子機(jī)制。

    在分子水平上觀察

研究小組分析了干細(xì)胞分化為不同類型血細(xì)胞的過程，以及細(xì)胞核中的一些分子（轉(zhuǎn)錄因子）控制這一復(fù)雜過程的機(jī)制。與德國(guó)環(huán)境健康研究中心的Helmholtz Zentrum Munich合作，他們開發(fā)出了一種創(chuàng)新的顯微鏡技術(shù)觀察細(xì)胞。兩個(gè)蛋白GATA1 和PU.1一直是研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。Schroeder說，它們?cè)谘?xì)胞分化中起重要作用。它們作為轉(zhuǎn)錄因子能夠激活或失活有許多靶基因的復(fù)雜遺傳程序。這使得它們成為了細(xì)胞命運(yùn)強(qiáng)有力的調(diào)控因子。

    巨大的潛力

采用時(shí)差顯微技術(shù)(time lapse microscopy)，研究人員可隨著它們的分化以的精度觀察活造血干細(xì)胞，同時(shí)定量?jī)煞N蛋白GATA1 和PU.1。數(shù)十年來人們一直認(rèn)為這兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子對(duì)干細(xì)胞譜系決定負(fù)責(zé)。現(xiàn)在我們證實(shí)事實(shí)并非如此，必定有其他的機(jī)制對(duì)這些決定負(fù)責(zé)。現(xiàn)在需要集中研究其他的分子機(jī)制以了解造血干細(xì)胞極其復(fù)雜的分化過程。白血病一類的血液病是嚴(yán)重的血液系統(tǒng)疾病。為了增進(jìn)我們未來對(duì)這些疾病的認(rèn)識(shí)，提出有效的治療方法，我們需要知道血細(xì)胞的確切生成機(jī)制。現(xiàn)在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院為這類研究奠定了基石。造血干細(xì)胞（HSCs）具有*自我更新和逐步分化為*成熟的血細(xì)胞譜系的能力。2016年5月，來自軍事醫(yī)學(xué)*、北京大學(xué)、中國(guó)醫(yī)學(xué)*等機(jī)構(gòu)的研究人員報(bào)告稱，他們?cè)趩渭?xì)胞水平下追蹤了造血干細(xì)胞（HSCs）的形成。

HSC的生物學(xué)特性和功能調(diào)節(jié)的分子機(jī)制研究，不但具有重要的理論意義，同時(shí)具有重要的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。研究人員證實(shí)，SIRT6通過表觀遺傳調(diào)控Wnt信號(hào)控制了造血干細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。根據(jù)研究人員所說，一個(gè)稱作為Dlk1-Gtl2印記區(qū)域的特殊DNA位點(diǎn)，在保護(hù)造血干細(xì)胞中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，這一研究發(fā)現(xiàn)揭示了代謝控制在成體干細(xì)胞中的關(guān)鍵性作用，提供了有潛力診斷及治療癌癥的新見解。