作者:Utpal Banerjee 来源:《自然—细胞生物学》 发布时间:2012-3-16 14:05:09
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胰岛素和营养可阻碍造血干细胞分化
 
近日来自加州大学洛杉矶分校的干细胞研究人员在新研究中发现胰岛素和营养可以阻碍果蝇中的造血干细胞分化为成熟血细胞。这一研究发现表明应对饮食的变化来研究人体的炎症反应和血液形成机制。相关研究论文发表在3月11日的《自然—细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志上。
 
阻止造血干细胞或祖细胞分化成血细胞非常的重要,因为它们需要保留为成体果蝇提供血供。“该研究发现当造血干细胞接受到来自胰岛素和营养因子必需氨基酸的系统信号后,可帮助它们维持干性(stemness)。”文章的资深作者Utpal Banerjee说。Banerjee现为加州大学洛杉矶分校下属布罗德夫妇再生医学及干细胞研究中心研究院研究院、生命科学院分子、细胞和发育生物学系教授及主任。
 
Banerjee说:“我期望本研究将推动更深入地研究哺乳动物造血细胞潜在直接信号传感机制。这样的研究将可能使人们对II型糖尿病和其他代谢紊乱疾病患者的慢性炎症及髓样细胞累积症状获得新的认识。”
 
文章的第一作者、Banerjee实验室博士后工作人员Ji Won Shim说,果蝇的胰岛素信号来自于大脑,这一器官与人类的胰腺相似均能生成胰岛素。造血干细胞摄取的胰岛素就是果蝇食物中的氨基酸类化合物。
 
Shim对处于发育幼虫期的果蝇展开了研究。为了看到发生在造血干细胞的事件,Shim将果蝇幼虫放置到没有食物的罐子里,饥饿24小时。随后,她利用特异性的化学标记物在共聚焦显微镜下观测了造血干细胞的情况。
 
Shim 说:“我们发现果蝇在挨饿或接受不到胰岛素和营养信号时,所有的造血干细胞便消失了,剩下的全部是分化的成熟血细胞。这种机制从未在哺乳动物或人类中得到确定,看看是否有相似的机制发挥作用将会是一件非常有趣的事情。”
 
在果蝇中,唯一成熟的血细胞就是髓系细胞。糖尿病患者体内有着大量激活的髓系细胞,有可能是导致疾病症状的重要原因。或许髓系细胞的异常激活和异常代谢在糖尿病中发挥了重要的作用。
 
Shim 说:“代谢调控和免疫应答高度整合是为了借助彼此准确地发挥功能。II型糖尿病和肥胖症两种代谢疾病均与血细胞异常激活诱导的慢性炎症紧密相关。然而此前一直未对造血干细胞和代谢改变之间的联系进行系统研究。我们的研究突出阐明了髓系造血干细胞与代谢紊乱之间的潜在联系。”
 
在进一步的研究中,Banerjee和他的研究小组正在致力寻找在果蝇中有可能参与调控了造血干细胞的其他系统信号分子。
 
研究人员表示,众所周知,哺乳动物代谢功能障碍会引起血液系统异常的炎症反应。不过,对于代谢性应激如何影响血细胞发育还并不清楚。他们发现饥饿果蝇幼虫可导致血细胞表型。最显著的效应是加速了血细胞分化从时间和数量上对细胞造成了影响。(来源:生物通 何嫱)
 
 
 
 
 
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