揭开了血液干细胞的神秘面纱

“玛格丽特公主”的科学家们通过研究我们遗传物质中巨大的未知区域，揭示了干细胞是如何在我们的一生中产生新的血细胞的。这些区域掌握着干细胞微妙生物变化的重要线索。

这一发现来自于对正常血液的研究，可以用来加强治疗方法干细胞移植，也可以将光线发光进入癌症中发生的过程细胞这使得它们在治疗后多年来恢复化疗并复发到癌症增长中。

使用最先进的测序技术来执行人的表观遗传景观的基因组分析干细胞，这项研究揭示了有关如何做到这一点的重要信息基因通过染色质的三维折叠来调节。

染色质由DNA和蛋白质组成，后者将DNA封装成紧凑的结构，并在细胞核中发现。染色质结构的变化与DNA复制，修复和基因表达（打开或关闭基因）。

玛格丽特癌症中心高级科学家博士的研究。Mathieu Lupien和John Dick发表于细胞干细胞，星期三，2020年11月25日。

“我们没有以特定方式或使其勾选的方式使干细胞功能的全面观点是：迪克博士说，他也是多伦多大学分子遗传学系教授。

干细胞通常处于休眠状态，但它们偶尔需要被激活，以维持血液系统的正常运行。理解这种向激活的转变是利用干细胞进行治疗的关键，也是理解恶性细胞如何改变这种平衡的关键。

“干细胞是强大的，有效的和罕见的。但它们是在需要时被激活以补充新的血细胞，还是迅速分裂并产生突变，还是在一种原始状态下安静地休眠，这是一个关键问题。”

几十年来，科学家们一直困惑于是什么让这把刀刃变成了干细胞的各种状态。现在，通过这项研究，我们对干细胞的定义有了更好的理解，并使其以特定的方式发挥作用。

“我们正在探索不明的领土，”Mathieu Lupien博士说，他也是多伦多大学医学生物物理学系副教授。“我们必须调查细胞基因组的折纸，了解为什么有些人可以在我们的生活中自我更新，而其他人则失去这种能力。我们不得不超越单独的遗传可以告诉我们。”

In this research, scientists focused on the often overlooked noncoding regions of the genome: vast stretches of DNA that are free of genes (i.e. that do not code for proteins), but nonetheless harbor important regulatory elements that determine if genes are turned on or off.

隐藏在这些非编码dna(约占基因组的98%)中的关键元素不仅控制着数千个基因的活动，而且在许多疾病中发挥着作用。

研究人员检查了两种不同的人造血干细胞或未成熟的细胞，经过几个步骤，以便发展成不同类型的血细胞，例如白色或红细胞或血小板。

他们看着长期造血干细胞（HSC）和在人类骨髓中发现的短期HSC。研究人员希望将蜂窝机械映射到长期细胞的“休眠”状态中的蜂窝机械，与更引人注目的，激活的和“准备就绪”的短期细胞相比，它们的连续自我更新能力它可以快速转变为各种血细胞。

研究人员发现了两种干细胞类型之间的三维染色质结构的差异，这是显着的，因为染色质被布置或折叠和环状的方式产生了显着的方式，并且对我们的基因组的基因和其他部分的表达和调节有何影响。

使用最先进的3-D映射技术，科学家能够通过染色质折叠蛋白CTCF的活性分析和链接长期干细胞类型及其调节300基因表达的能力控制长期自我更新。

迪克博士说:“到目前为止，我们还没有全面了解是什么使干细胞以特定的方式发挥功能。”他补充说，这300个基因代表了科学家们现在认为的长期干细胞的‘本质’。

他补充说，长期休眠的细胞是对抗恶性肿瘤的一种“保护”，因为它们可以存活很长时间，逃避治疗，可能导致多年后复发。

然而，大气的短期干细胞比长期的一个迅速地积极，划分和再现，可以收集更多的突变，有时这些突变可以进入血液癌症。

“这项研究使我们深入了解癌症如何开始以及如何有一些方面癌症细胞迪克博士说，可以保留允许它们生存的性质等性质。“

他补充说，对干细胞的深入了解也可以帮助干细胞移植的治疗血液未来癌症，通过潜在刺激和生长这些细胞以进行改善的移植，促进这些细胞（从体内）。

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