重編程幹細胞或能預防輻射後癌變
- 發佈時間:2015-01-06 01:30:47 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報訊 (記者常麗君)輻射會讓幹細胞喪失其未分化的“乾性”。人體受到全身輻射後,幹細胞遭到破壞,很可能會得血癌。身體已進化出許多方法來除去受傷的幹細胞,據美國科羅拉多大學(UC)癌症中心一項最新研究發現,一種叫做“程式性平常化”的保護程式就是其中一種,讓被輻射破壞的幹細胞分化為其他細胞,不再“永生”。相關論文發表在最近的《幹細胞》雜誌上。
該研究顯示,通過重編程這種保護程式,除去被輻射傷害的幹細胞,就可能預防癌症的發生。
據物理學家組織網1月5日(北京時間)報道,研究小組觀察了全身輻射對小鼠血液幹細胞的影響。在實驗中,輻射增加了造血幹細胞系統中細胞分化的概率,大部分細胞都接受了分化指令,少數産生了特殊變異的幹細胞才不服從指令,仍舊保持“乾性”。抑制基因C/EBPA能讓一些幹細胞保持其原來乾性,通過競爭除掉健康幹細胞,那些C/ EBPA基因減少的幹細胞能控製造血系統,因此血液系統就從C/EBPA+細胞過渡為以C/EBPA-細胞為主。
突變及其他基因改變所導致的C/EBPA基因抑制與人類的急性骨髓性白血病有關。因此受到輻射後,帶來癌變風險的並非輻射導致的變異,而是受傷幹細胞導致的血液系統重新再造。
“這與自然選擇驅動的進化有關。”論文高級作者、該校癌症中心博士研究員詹姆斯·德格雷戈裏説,“在健康的血液系統中,健康幹細胞會戰勝偶然發生了C/EBPA變異的幹細胞。但如果輻射降低了幹細胞群的健康和穩定性,一直存在的變異細胞就有了‘接管’系統的機會。”就像金花鼠和松鼠的例子,減少一個生態系統中的金花鼠可能讓松鼠更多——輻射改變身體環境,使之更偏向C/EBPA-變異幹細胞。
該研究不僅揭示了輻射為何會使造血幹細胞分化,還證明了激活幹細胞“維修”路徑能避免這種情況發生。即使在受到照射幾個月以後,人為激活受輻射的造血幹細胞的NOTCH信號路徑,能讓它們再次恢復“乾性”,然後重啟其中的血細胞裝配線,就可能産生其他分化來應對輻射。在實驗中,研究人員激活了受輻射造血幹細胞的NOTCH路徑,壓制了C/EBPA細胞這一危險群體。
“如果我在一個可能受到全身輻射的環境工作,會冷凍一些我的造血幹細胞。”德格雷戈裏解釋説,被輻射後,注射健康造血幹細胞有可能讓健康的血液系統戰勝那些有致癌變異的造血幹細胞。“我們還希望,將來能開發出恢復受輻射後幹細胞穩定性的藥物。”
總編輯圈點
在幹細胞移植療法誕生以前,人類對受到放射性輻射傷害的病人的治療,一般都是摘除受到輻射部分的組織,嚴重的還要進行截肢。借助全新的幹細胞療法已將此類治療所帶來的傷害降至最小。然而受傷的幹細胞其血液系統重新再造可能致癌,這一問題卻遲遲無法得到解決,美國科學家的這項新研究讓輻射後的癌變細胞有望得到治愈。但輻射如何改變身體環境、我們又該依照怎樣的原則為幹細胞重新編程,這些恐怕是科學家接下來首要考慮的問題。
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