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白血病治疗新方向!上海科学家揭示脑垂体激素

原标题:白血病治疗新方向!上海科学家揭示脑垂体激素可远程调控造血干细胞数量

当造血干细胞遇上青春期,会不会变得和主人一样叛逆?中国科学院生物化学与细胞生物学研究所周波研究组与上海交通大学郑俊克研究组合作研究,首度揭示了人类青春期起始分泌的脑垂体激素——促黄体生成素在维持造血干细胞数量稳定中起着重要的调控功能。这一发现或将为科学家干预白血病进程打开一扇新的大门。相关成果于本月23日发表于国际知名学术期刊《欧洲分子生物学学会杂志》(The EMBO Journal)。

与肿瘤细胞一样,干细胞在体内具有无限增殖的潜力。但不同的是,各个组织的成体干细胞数量处于严密的调控状态。骨髓内的造血干细胞是负责生成人体所有血液细胞的始祖细胞。

研究显示,出生后,骨髓内的造血干细胞会进入高速扩增期,而伴随着青春期的起始,这一发育进程驶入了“刹车制动”阶段,造血干细胞的数量开始逐步达到稳定。然而,迄今为止,科学家对于人体如何调控这些成体干细胞的数量仍然一无所知,这种数量调控的生物学意义更是讳莫如深。

促黄体生成素是自青春期开始由脑垂体分泌的一种激素,它的“本职工作”是参与调控生殖系统的成熟。在此项研究中,科研人员发现促黄体生成素的另一项功能——调节青春期小鼠造血干细胞数量,保持造血干细胞的稳定。“我们在研究造血干细胞从胚胎起的数量变化,发现小鼠造血干细胞数量在生长前4周快速扩增,而在4至6周却停了下来,这一阶段恰是小鼠的青春期。”周波研究员告诉记者,“我们首先想到是否会是性激素产生的作用,但实验否定了我们的猜想。继续往上推,促成性激素分泌的促黄体生成素被验证是‘幕后推手’。”

研究证明,骨髓造血干细胞感应促黄体生成素的能力在青春期呈指数性增长,能够感应促黄体生成素的“受体蛋白”直接表达于造血干细胞的细胞表面。一旦造血干细胞失去对促黄体生成素的“感应”,它们会在青春期不断扩增,最终导致骨髓过度造血和白细胞增多症,随之而来的是白血病的风险。

随后的动物实验表明,如果通过基因改造让小鼠的造血干细胞无法“感应”到青春期的促黄体成生素,小鼠骨髓内的造血干细胞将过度扩增,外周血白细胞异常增多,这直接证明促黄体生成素在调控造血干细胞功能过程中发挥着关键作用。此外,研究人员还发现,阻断促黄体生成素的信号将加速白血病的发病速度。

这项工作揭示了机体内存在一个隐藏的“天平”:造血干细胞一旦进入青春期就会被“紧急制动”,如果这个“刹车”坏了,就会引发血液疾病甚至白血病。“之后,我们将研究如何利用这个发现来干预或防止白血病,目前已经申请了专利号。”周波表示,“一方面,这一发现将成为诊断白血病的标志。另一方面,我们也在考虑是否通过加速促黄体生成素分泌来作用于白血病病人,这或许是白血病治疗的新靶点。”

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