研究发现干细胞定位的关键分子

2006年01月23日 生物通 4 美国MGH（麻萨诸塞总医院）再生医学中心和哈佛干细胞研究所（HCSI）的科学家联合确定出了一种能够指导血液干细胞如何迁移到骨髓并建立血液和免疫细胞生产的分子。这一发现将有助于改善骨髓干细胞移植和多种血液疾病的治疗。

研究人员发现，一种已知参与身体的钙调节和骨骼调节的受体也对干细胞迁移到骨髓并再生血液和免疫细胞过程至关重要。

造血干细胞对身体中每天生产超过100亿个血细胞非常重要，并且是癌症骨髓移植疗法的基础。这种细胞非常少并且很难确定身份，而且它们具有非常强大的再生血液和免疫细胞的能力。但是这种非凡的再生能力只有它们在移植时迁移到正确的位置时才能显现出来。如果一切顺利，这些细胞能够溶入静脉，并能通过一种依赖大量未知分子的过程找到通往骨髓的道路。

在骨髓腔中，干细胞通常位于紧贴骨骼内表面的外层中。由于重塑骨骼过程发生在毗邻骨骼组织中，并且因为之前的研究已经证明形成骨骼的造骨细胞对干细胞环境的调节很关键，因此有可能骨骼形成和干细胞发育这两个过程之间的发生着重要的反应。由于细胞外钙的增加是骨骼形成的必须调节，研究人员推测一种被称为钙感应受体（CaR）的分子可能是血液干细胞定位的关键因子。

为了证实他们的推测，研究人员首次证明从正常小鼠获得的大部分骨髓细胞上存在CaR。接着，他们利用一种不能制造CaR蛋白的转基因小鼠进行了一系列实验，并发现虽然许多类型的骨髓和骨细胞以正常的比例存在，但是转基因小鼠的骨髓腔中的血液干细胞水平非常低。另外的一些实验则证明缺少其他细胞表面分子不会影响骨髓中干细胞的数量。

对这种转基因小鼠的脾脏和血液进行的检测显示原始的血液干细胞数量在这些区域中显著增加了——这意味着CaR的缺少不影响胎儿肝脏的干细胞产生。他们的实验还表明没有CaR的细胞不能附着到造骨细胞制造的胶原蛋白I上。