關(guān)鍵分子信號有望破解造血難題
222科技日報北京7月9日電 （記者張佳欣）據(jù)最新一期《科學(xué)信號》雜志報道，德國康斯坦茨大學(xué)與英國倫敦瑪麗女王大學(xué)的研究人員首次識別出一種關(guān)鍵分子信號，即趨化因子CXCL12，其可誘導(dǎo)紅細(xì)胞前體排出細(xì)胞核，這一過程是紅細(xì)胞成熟的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這一發(fā)現(xiàn)將為大規(guī)模生產(chǎn)人工血液提供新路徑。
盡管人工造血研究已持續(xù)數(shù)十年，但相關(guān)技術(shù)遲遲未能實現(xiàn)臨床規(guī)模應(yīng)用。其關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于，人體內(nèi)自然生成血液的機(jī)制極其復(fù)雜，仍未被完全理解。
在人體內(nèi)，血液是在骨髓中自然生成。干細(xì)胞逐步發(fā)育為紅細(xì)胞前體細(xì)胞，最終變成紅細(xì)胞。紅細(xì)胞前體細(xì)胞在發(fā)育為成熟紅細(xì)胞前，需將細(xì)胞核排出，以騰出空間容納更多血紅蛋白，從而更高效運輸氧氣。這個過程僅見于哺乳動物。
研究人員表示，血液生成講究“天時地利”。他們發(fā)現(xiàn)，主要存在于骨髓中的趨化因子CXCL12可誘導(dǎo)紅細(xì)胞前體細(xì)胞排出細(xì)胞核。這一過程必須精準(zhǔn)把握時間點，并與多種因子協(xié)同作用。研究人員在適當(dāng)時機(jī)將CXCL12添加到紅細(xì)胞前體細(xì)胞中，就能成功觸發(fā)這一關(guān)鍵過程。
研究顯示，與大多數(shù)細(xì)胞在CXCL12刺激下產(chǎn)生遷移不同，紅細(xì)胞前體細(xì)胞則將這一信號分子主動運送至細(xì)胞內(nèi)部，甚至進(jìn)入細(xì)胞核，進(jìn)而加速成熟并促使其排核。
這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是人工血液研究中的一項重大突破，有望極大提高人工造血的效率。研究人員表示，若未來實現(xiàn)人工血液的大規(guī)模、個性化生產(chǎn)，不僅可緩解血源短缺，還將推動稀有血型的定向合成，甚至實現(xiàn)患者自體血液再生，用于癌癥、遺傳病等多種疾病的精準(zhǔn)治療。
