缺乏维生素A会让你丢失宝贵的造血干细胞
缺乏维生素A会让你丢失宝贵的造血干细胞
德国癌症研究中心和海德堡干细胞研究与实验医学研究所的研究人员发现身体缺乏维生素A会造成骨髓中的造血干细胞丢失。这一发现不仅证实从平衡饮食中摄入充足的维生素A非常重要,加强我们对血细胞发育的理解,而且有可能为癌症治疗打开新的局面。
骨髓中存在一群非常特殊的成体干细胞,即造血干细胞。
造血干细胞(Hematopoieticstemcells,HSCs)是血液系统中的成体干细胞,是一个异质性的群体,具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能。
造血干细胞在大多数时间里处于休眠状态,而且仅在细菌感染、病毒感染、严重失血或者接受化疗等紧急情况下才活跃起来。一旦它们的工作完成,身体就让这些充满潜能的造血干细胞重返休眠状态。研究人员认为这可以防止它们可能产生导致白血病的危险突变。在这篇文章发表之前,激活这些特殊的干细胞的机制和让在它们完成工作后返回休眠状态的机制仍然是未知的。
它是研究历史最长且最为深入的一类成体干细胞,对研究各类干细胞,包括肿瘤干细胞,具有重要指导意义。
造血干细胞(hemopoieticstemcell)又称多能干细胞,人类造血干细胞首先出现于胚龄第2~3周的卵黄囊,在胚胎早期(第2~3月)迁至肝、脾,第5个月又从肝、脾迁至骨髓。在胚胎末期一直到出生后,骨髓成为造血干细胞的主要来源。具有多潜能性,即具有自身复制和分化两种功能。
如今,研究人员鉴定出视黄酸(维生素A的一种代谢物)是这种过程一种至关重要的因子。如果缺乏视黄酸,那么活跃的造血干细胞就不能够返回到休眠状态,相反还会分化为成熟的血细胞。这意味着作为储备的造血干细胞丢失了。这在休眠造血干细胞被绿色荧光标记的小鼠中开展的研究所证实的。论文第一作者NinaCabezas-Wallscheid说:“如果我们给这些小鼠喂缺乏维生素A的食物一段时间,那么这会导致造血干细胞丢失。因此,我们能够首次证实维生素A对造血干细胞产生直接影响。”
这一发现不仅加强我们对血细胞发育的理解,而且它也有助从之前已证实维生素A缺乏会破坏免疫系统的研究获得新的认识。Cabezas-Wallscheid强调道:“这证实从平衡饮食中摄入充足的维生素A是如此至关重要的。人体不能够自己产生维生素A。”
这些研究人员也希望这个发现也为癌症治疗打开新的局面。有证据证实癌细胞可以像健康的干细胞那样也能处于休眠状态。当处于休眠状态时,它们的代谢几乎被完全关闭,这使得它们能抵抗化疗。研究人员认为一旦他们详细地理解维生素A或者视黄酸如何给让正常的干细胞和肿瘤干细胞进入休眠状态,就能够扭转这个状态。如果他们能够让癌细胞暂时地进入活跃状态,那么他们就能够让它们对化疗、放疗变得敏感。
血液系统中的成熟细胞寿命极短,因此在人的一生中,造血干细胞需要根据机体的生理需求适时的补充血液系统各个成熟细胞组分。同时在损伤、炎症等应激状态下,造血干细胞也扮演着调节和维持体内血液系统各个细胞组分的生理平衡的角色。因此如果造血干细胞缺失就会造成白血病。
大部分白血病,特别是急性髄系白血病(AML)以及慢性髄性白血病(CML)的发生,都直接或间接与造血干细胞异常相关。CML是最经典染色体易位导致造血干细胞恶变的一类常见白血病,其他多数急性髓系白血病由祖细胞直接恶变而来。造血干细胞最先获得染色体易位等主要的致病突变,但并不影响其分化为正常功能的成熟细胞的能力,当染色体易位的造血干细胞或者其分化下游的细胞获得第二次打击之后,就会引发白血病。
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