将皮肤细胞转变为血液干细胞的机制未被发现

研究人员在国际合作项目中成功地将人体皮肤细胞转化为血液干细胞。“这是在培养皿中生成功能齐全的血液干细胞的第一步，将来可以将其移植到患有血液病的患者身上，”瑞典隆德大学研究员Filipe Pereira说。研究现已发表在Cell Reports上。

从动员的外周血或骨髓中分离的血液干细胞的移植是一系列遗传和获得性血液疾病的广泛使用的疗法。当使用来自供体的干细胞时，同种异体移植依赖于遗传匹配以避免移植物排斥和称为移植物抗宿主病的严重疾病。

由于先前的治疗方法和特定疾病的性质，使用患者自身血液干细胞的自体移植可能并不总是可能。仍然需要在试管中产生患者特异性可移植血液干细胞的替代策略。几年前，研究人员设法将小鼠皮肤细胞转化为血液干细胞。现在，同样的研究人员已经证明该方法也适用于人体细胞。

“皮肤细胞很容易进入，在试管中很容易繁殖，这意味着它们可以构成无限的移植细胞来源。另一方面，血液干细胞在种植时会失去重要的特性。这就是我们想要的原因。为了研究是否有可能将皮肤细胞用作生产血液干细胞的材料，“隆德大学研究员，负责瑞典，美国，俄罗斯和葡萄牙研究人员之间的国际合作的Filipe Pereira说。

这个过程需要15到25天，细胞经历一个动态的过渡，反映了胚胎发育过程中血液干细胞的诞生。为了成功，研究人员使用了不同的转录因子 ; 蛋白质，作为一种基因调节剂，并控制细胞的身份。

通过使用成功将小鼠皮肤细胞转化为血液干细胞的三种蛋白质的相同组合，研究人员能够激活使人类皮肤细胞重编程为血液干细胞的基因。

“有趣的是，只有三种蛋白质可以引起如此重大的变化。相同的转录因子在小鼠和人类中起作用，表明它们的组合功能通过进化得以保留，”Filipe Pereira说。

研究人员还观察到转录因子之间的协作很重要; 它们共同诱导血液干细胞形成过程，称为血液生成。其中一个转录因子GATA2引领这一过程，并且是将另外两个参与者引入基因组的可访问区域的因素。这种合作导致皮肤细胞程序的沉默和血液生成的激活，这导致皮肤细胞重编程为血液干细胞。这是第一次描述血液干细胞重编程的机制。

“当我们将新的血液干细胞移植到小鼠体内时，我们观察到细胞存活了三个多月。下一步将是提高它们长期再生血液的能力。我们现在对它的潜在机制了解得更多。这一过程将使我们能够在未来实现这一目标，“Filipe Pereira说。

目的是产生血液干细胞，将来适合临床用于受血液病影响的患者，如白血病。

“到目前为止，这是基础研究，但它有很大的发展潜力。在我们进入那个阶段之前，我们正在学习很多关于血液干细胞遗传程序的知识，”Filipe Pereira总结道。

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