Science颠覆50年干细胞理论教条

干细胞科学家们提出了一个有关人类血液生成机制的全新观点，颠覆了自上世纪60年代以来的传统教条。

发表在《科学》（Science）杂志上的研究结果，证实“过去我们认为知道的一个经典的‘教科书’观点实际上并不存在，”多伦多大学分子遗传系教授、大学健康网络(UHN)辖下玛格丽特公主癌症中心资深科学家John Dick博士说。

“通过一系列实验，我们最终阐明了不同类型血细胞由干细胞，而非传统认为的进一步下游细胞快速形成的机制。”

这一研究还颠覆了教科书上血液发育系统一旦形成便保持稳定这一观点。Dick博士说：“事实并非如此。我们的研究结果表明，血液系统是双层的，在早期人类发育期和成年期之间改变。”

共同作者、来自Dick实验室的Faiyaz Notta和Sasan Zandi博士写道，在重新定义血液发育的体系结构时，研究小组绘制出了从处于各种生命阶段和年龄的人类血液样本处获得的，33个不同干细胞和祖细胞群中近3000个单细胞的谱系潜能。 

对于罹患血液系统疾病的人而言，研究结果的潜在临床意义重大，为个体化治疗开启了一条不同的路径。

Dick博士说：“我们的研究发现意味着，我们将能够更好地了解从贫血（缺乏足够的血细胞）到白血病（有太多血细胞）多种人类血液病。可以把它看作是从黑白电视的旧世界进入到了高清晰的新世界。”

Dick博士说，其还有望推动全球寻求再生医学，通过改造细胞来生成诸如血小板或红细胞等成熟细胞类型。Dick与大学健康网络McEwen再生医学中心主任Gordon Keller开展了密切合作。

“通过结合Keller小组优化诱导多能干细胞的能力以及我们新鉴别的只生成血小板和红细胞的祖细胞，我们能够开发出一些更好的方法来生成这些成熟细胞。”当前，由于血小板不能储存或冷冻，人类捐献者是血小板唯一的来源，成千上万的癌症和其他耗弱性疾病的患者都需要输注血小板。

当前的发现是建立在Dick博士2012年发布在Science杂志上一项突破性研究基础之上，当时研究小组分离出了最纯的人类造血干细胞——一个干细胞就可以再生出整个血液系统。

“4年前，当我们分离出纯干细胞时，我们认识到我们还发现了像‘子细胞’一样的干细胞群，当时我们认为它们是其他类型的干细胞，”Dick博士说。

“当我们进一步深入研究这些‘子细胞’时，我们发现它们实际上是已经成熟的血细胞谱系。换句话说，谱系几乎直接从干细胞层中断，没有通过缓慢的逐步的‘教科书’过程向下游发育。”

“因此在人类血液形成过程中，一切均始于干细胞，它是行政决策者快速驱动了这一过程，以每日超过3000亿个细胞的产量来补充血液。”

25年来，Dick博士一直专注于认识移植后正常造血干细胞发挥作用来再生人类血液的细胞过程，及当白血病发生时血液发育出错的机制。他的研究追踪了玛格丽特公主癌症中心科学家James Till博士及已故Ernest McCulloch博士于1961年获得的关于造血干细胞的初期研究发现——它奠定了当前所有干细胞研究的基础。
（转化医学网360zhyx.com）