细胞周期对造血干细胞有何影响？

  最近，德国德累斯顿工业大学医学院Claudia Waskow教授的研究小组，首次描述了一种新的机制，即细胞周期G1期的长度，对人体造血干细胞的适合度产生巨大的影响。在这项研究中，缩短G1期，可长期提高从干细胞到成熟血细胞的持续生产。可以想象，在将来，也可以通过加速细胞周期的转换动力学，来提高人体干细胞的功能。相关研究结果发表在七月六日的权威实验医学杂志《Journal of Experimental Medicine》（DOI:10.1084/jem.20150308）。
  在我们的整个生命过程中，要维持我们免疫系统的功能，持续供应新鲜产生的血细胞，是必不可少的。事实上，在感染性疾病或大量失血后，新产生成熟血细胞就成为关键，因此此时要确保有机体的生存，就需要新产生的成熟血细胞。
  为了应对这种危及生命的诱因，我们的骨髓拥有所谓的造血干细胞，它们能够根据需要重新形成所有的血细胞。造血干细胞的这种特殊属性也被用于临床骨髓移植，把有病变的血细胞——例如白血病细胞，由健康细胞代替。然而，受体可以接纳的供体干细胞的数量有限，仍然是这种干细胞移植成功一个非常高的障碍。因此，为了能够找到解决这个问题的方法，更好理解“干细胞在身体中的作用”，仍然是特别重要的。
  我们已经知道，大多数造血干细胞通常保持在一个休止期，它们的功能受影响于到细胞分裂的可控转换。相比之下，单个细胞分裂期的长度是否调节着造血干细胞的行为，仍然是未知的。Waskow教授研究小组的博士研究生Nicole Mende，使用转基因技术，特异性地缩短人类造血干细胞细胞周期的G1早期的转换时间。
  因此，缩短细胞周期G1期的转换时间后，造血干细胞在体外应力诱导后能够被更好地维持。然而，最重要的是，移植到同一实验室先前制备的一个非常合适的小鼠模型之后，该研究小组发现，处理后的干细胞在活有机体中的功能也显着增加。有趣的是，类似的细胞周期操作——其影响在G1期后面的一个时间点，精确地显示出恰恰相反的效果，以及干细胞功能的快速丧失。
  这些结果表明，G1期早期与晚期的一个平衡的转换速度，是造血干细胞功能的重要调节器，因此对血液形成的终身维持做出了重要贡献。此外，G1期转换动力学的改变，可能是老年小鼠和老年人造血干细胞功能缺陷的基础。
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