改变骨髓内的环境改变了血细胞发展

伊利诺伊大学的研究人员报告他们可以通过使用旨在模仿骨髓特征的生物材料来改变血细胞开发。

在期刊中报告的调查结果科学的进步为开发更有效的骨髓疗法，如白血病和淋巴瘤，迈出了第一步。

血液细胞在全身流动，提供维持生命的氧气和营养。当这些细胞被利用和回收时，它们会被骨髓再生，骨髓是人体长而中空的骨骼内的软组织。

骨髓的某些区域含有造血干细胞，所有血液的前身和免疫细胞他和博士后研究员蔡季孙共同领导了这项研究。

“骨髓中围绕这些细胞的组织环境提供了丰富的信号，可以改变这些细胞如何前体细胞的行为。这篇论文研究了组织提供的信号矩阵本身，“哈雷说，哈雷说，他也是U.的Carl R. Woese生物学研究所。

肿瘤学家用于治疗白血病和淋巴瘤的主要工具之一涉及移植HSC。供体干细胞必须定位骨髓腔并开始产生血液和免疫细胞。然而，有有限数量的可用供体HSC，移植的成功率低。

“从工程的角度来看，我们对这个问题很感兴趣，”哈雷说。“我们的目标是创造更好的工具，既可以增加供体造血干细胞的数量，又可以提高它们在移植后重新植入骨髓的能力。”

像全身的细胞一样，造血干细胞也包含在一个称为细胞外基质的三维组织环境中。Harley和Choi从小鼠身上收集了造血干细胞样本，然后在实验室中使用生物材料培养它们，这些生物材料被设计成模仿天然骨髓的一些细胞外基质特性。他们的目标是研究这些工程系统如何改变造血干细胞增殖和分化成为造血干细胞的能力血细胞。

研究人员检查了与造血干细胞相互作用的基质的两种主要成分:胶原蛋白和纤维连接蛋白。他们发现，暴露于胶原蛋白的造血干细胞增殖更快，但它们已经分化，这意味着它们不再是干细胞。当暴露于纤维连接蛋白时，干细胞的增殖速度较慢，但能够保持它们的干细胞样性质。

“随着胶原蛋白基质，我们有更多的细胞，但不是有用的细胞，”哈雷说。“通过基质中的刚度和纤连蛋白的存在，我们鉴定了一类生物材料，该生物材料表明能够维持并最终将这些干细胞扩展到身体外。工程化的骨髓将是巨大的价值用于治疗白血病等造血癌，还用于了解这一过程骨髓失败和其他造血疾病。”

哈雷说，这个项目只是控制影响HSC的矩阵的信号的第一步。他和他实验室的其他研究人员目前正在调查可以操纵的矩阵的其他特征以增加数量干细胞并使它们在移植方面更有效。

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