研究發(fā)現(xiàn)髓系細(xì)胞向白細(xì)胞分化新方法

    髓系干細(xì)胞一般來自于骨髓，會終末分化為白細(xì)胞，比如中性粒細(xì)胞等。如果在這個(gè)分化過程中發(fā)生障礙，就會導(dǎo)致血液疾病，比如白血病等。通常情況下，從事髓系細(xì)胞分化的研究人員在研究髓系分化時(shí)，會直接從動(dòng)物身上取材，或者將白血病腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化到其早期的髓系干細(xì)胞狀態(tài)。因?yàn)樵妓柘导?xì)胞難于方便取材、持續(xù)培養(yǎng)和后期研究操作，而腫瘤來源的細(xì)胞又往往具有基因突變，這些使得研究具有一些不確定性。上述研究系統(tǒng)的一些不足，促使王教授以及其同事去尋找一種更好方法來研究髓系細(xì)胞分化的機(jī)制。

    王教授以及其同事開始以老鼠胚胎干細(xì)胞為工具來研究髓系細(xì)胞分化。"以胚胎干細(xì)胞來研究血液細(xì)胞的分化，是一個(gè)非常好的模型。"李棟博士說："但是目前的研究現(xiàn)狀表明，就以相對比較容易操作的老鼠胚胎干細(xì)胞為例，這也是一個(gè)比較耗時(shí)（zui快也要2-3周時(shí)間），昂貴（因?yàn)樵谡T導(dǎo)分化的不同階段，需要添加多種外源細(xì)胞因子）的試驗(yàn)過程，而且zui后得到成熟白細(xì)胞的產(chǎn)量還很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對于分化機(jī)制研究的細(xì)胞量的要求。" 為此，李棟和研究組人員開始把老鼠胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為髓系造血干細(xì)胞，他們在這些髓系造血干細(xì)胞中表達(dá)一種外源性蛋白HOXB8,  （后者已經(jīng)被用于永生化髓系干細(xì)胞，而且這種外源性蛋白是可以人為調(diào)控的）從而使這些細(xì)胞得以永生化。這些細(xì)胞增殖迅速，幾天之內(nèi)就可以獲得所需細(xì)胞量，分化時(shí)間短，只要終止HOXB8表達(dá)的同時(shí)，使用微量的G-CSF（一種誘導(dǎo)白細(xì)胞分化的細(xì)胞因子）刺激，一般只要4-6天就可以得到大量成熟的中性粒細(xì)胞。

   "這確實(shí)簡化了整個(gè)系統(tǒng)：*，我們不再需要從動(dòng)物或者人體取材了；第二，我們永生化這些細(xì)胞后，培養(yǎng)操作簡單，而且細(xì)胞保持了遺傳學(xué)的穩(wěn)定。"王教授說道。

    大家知道蛋白激酶對于細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、免疫反應(yīng)非常重要。研究者設(shè)計(jì)了一定數(shù)量的蛋白激酶抑制劑篩查試驗(yàn)，試圖通過利用蛋白激酶抑制劑處理他們永生化的細(xì)胞，來找出一些在髓系細(xì)胞分化中起作用的潛在因子，并在此基礎(chǔ)上來研究髓系細(xì)胞分化的機(jī)制，以此證明他們這個(gè)方法的有效性和實(shí)用性。

    通過篩查，發(fā)現(xiàn)mTOR  的抑制劑會影響髓系細(xì)胞的分化，表明它是分化過程中的一個(gè)關(guān)鍵因子。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明mTOR  對于髓系細(xì)胞的分化非常重要。王教授說，"這是揭示這個(gè)分子在髓系分化中起重要作用，同時(shí)也證明該新技術(shù)對于將來研究正常或者異常髓系細(xì)胞分化都是非常有用的工具。""利用這個(gè)系統(tǒng)，我們可以通過對細(xì)胞進(jìn)行一些遺傳特性改變，來分析正常髓系細(xì)胞的分化進(jìn)程，以及發(fā)現(xiàn)一些異常改變而導(dǎo)致疾病，比白血病等。人們可以利用這個(gè)平臺來進(jìn)行大規(guī)模的藥物篩查，發(fā)現(xiàn)一些潛在的促進(jìn)髓系分化、減緩或者阻止髓系疾病的發(fā)生的藥物等。"