干細胞如何被激活以對抗感染
最近,由加州大學洛杉磯分校(UCLA)Broad再生醫學和干細胞研究中心成員Julian Martinez-Agosto博士帶領的一項研究發現,以前已知與免疫系統無關的兩個基因,在干細胞如何被激活以對抗感染的過程中,發揮了至關重要的作用。
這一發現為我們更好地了解干細胞在免疫系統反應中的作用,奠定了基礎,能夠促進一系列疾病更有效療法的發展。這項為期兩年的研究,發表在最近的《Current biology》雜志。
干細胞是造血系統、組織及器官的完全產生的源頭。這個成熟過程,稱為分化,部分是由干細胞來自的原初環境(稱為微環境niche)所決定。干細胞有很多保持在一種靜止狀態或“待機模式”,準備分化以響應免疫挑戰,如應激、感染或疾病。
本文第一作者、Martinez-Agosto實驗室博士后Gabriel Ferguson博士,根據本實驗室以往的研究,該研究利用果蠅(Drosophila)的血液系統,表明一組特定的信號必須被干細胞接收,才能激活它們分化成為能抗擊損傷后感染的細胞。Ferguson主要集中兩個先前在干細胞(而不是血液系統)發現的基因,命名為Yorkie和Scalloped,發現它們在一種新表征的細胞類型(稱為血統指定細胞)中是必需的。然后這些細胞基本上是作為一個開關,給干細胞發送所需的信號。
研究人員還發現,當干細胞沒有接受到所需的信號時,果蠅就不會產生對抗感染所需的成熟細胞。這表明,血液系統對抗外界感染和其他病原體的能力,與這種新細胞類型所發送的信號有直接關系。
人類遺傳學副教授Martinez-Agosto說:“這項研究的美妙之處在于,我們現在有一種系統,利用這種系統,我們可以探討一種信號細胞如何使用這兩個基因(Yorkie和Scalloped,它們之前從未被證明存在于血液中),來指導產生特定的細胞。它可以幫助我們最終回答一個問題:我們的身體如何知道怎樣產生能對抗感染的特定細胞類型?”
研究人員表示,他們希望未來的研究將在果蠅之外、擴展到哺乳動物模型中檢測這些基因,并且研究人員將使用該系統來研究Yorkie和Scalloped基因在不同微環境中的作用。
Ferguson說:“在生化水平上,果蠅、小鼠和人類的分子機器之間有許多的共性。本研究可促進我們對于微環境如何調節干細胞控制干細胞分化,以及細胞命運的共同理解。”
Martinez-Agosto指出:“研究這些基因的功能及它們對免疫反應的影響,具有很大的潛力,可加快開發新的靶向療法。”
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