子科生物報道：zhong所周知，造血干細(xì)胞(血細(xì)胞的前體)很難在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，而培養(yǎng)皿是基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵工具。加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了潛在的問題，并開發(fā)了一種保持培養(yǎng)細(xì)胞健康的方法。他們說，這些發(fā)現(xiàn)對尋求干細(xì)胞移植的病人來說是一個好消息，并且可能暗示了一種防止衰老的新方法。

該研究結(jié)果將發(fā)表在2021年8月12日的Cell Stem Cell網(wǎng)絡(luò)版上。

在骨髓移植中，通過靜脈注入造血干細(xì)胞來重建骨髓或免疫系統(tǒng)受損的患者的血液生產(chǎn)。該手術(shù)被用于治療白血病、淋巴瘤、再生障礙性貧血和免疫缺陷疾病。然而，供體干細(xì)胞并非總能提供給需要的患者。

“即使是接受干細(xì)胞治療的患者，移植更多的細(xì)胞也會產(chǎn)生更少的并發(fā)癥，增加全面成功的機會，”資深作者、加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)助理教授Robert Signer博士說。

當(dāng)其他研究人員試圖通過在培養(yǎng)皿中重建骨髓環(huán)境來培養(yǎng)造血干細(xì)胞時，Signer的團隊轉(zhuǎn)而詢問是什么內(nèi)部機制使細(xì)胞一開始就不健康，他們能否直接糾正這一過程?

該研究的主要作者Miriama Kruta是Signer實驗室的博士后和博士，他和同事發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)皿的外部環(huán)境中，干細(xì)胞開始產(chǎn)生過剩的蛋白質(zhì)，導(dǎo)zhi ji端的壓力。應(yīng)激狀態(tài)激活熱休克反應(yīng)，這是一個由熱休克因子1 (HSF1)調(diào)控的高度保守的應(yīng)激緩解途徑。研究人員發(fā)現(xiàn)了兩種不同的超激活HSF1基因的小分子。通過在培養(yǎng)物中加入這些物質(zhì)，熱休克通路的活性增強有助于重新平衡細(xì)胞的平衡狀態(tài)或內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

Signer說:“現(xiàn)在，我們可以在培養(yǎng)中長時間保存高質(zhì)量的干細(xì)胞。”“我們希望質(zhì)量的提高將導(dǎo)致臨床結(jié)果的改善。”

小鼠和人類造血干細(xì)胞均顯示HSF1激活增強可恢復(fù)蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)。Signer說，下一步是測試這些小分子如何影響移植系統(tǒng)中人類干細(xì)胞的結(jié)果。

研究人員發(fā)現(xiàn)，熱休克途徑不僅在培養(yǎng)皿中很重要，它還能在衰老過程中保持原生骨髓中的干細(xì)胞健康。雖然HSF1在年輕人的干細(xì)胞中是不活躍的，但在中年人和老年人中卻是激活的。

Signer說:“HSF1在衰老過程中被激活，以保持干細(xì)胞的健康。”“在衰老過程中，蛋白質(zhì)損傷會損害干細(xì)胞，可能會破壞老年人的血液和免疫細(xì)胞的生成。”超激活HSF1最終可能被用于改善衰老過程中的干細(xì)胞和組織功能，以預(yù)防血液疾病，并提高老年人的免疫力。