用于移植自我更新造血干细胞的创建

威尔·康奈尔大学医学院的研究人员发现了一种创新方法，可以从衬在血管中的随时可用的细胞中无限供应健康的血液细胞。这一成就标志着任何研究小组都首次产生了这种造血干细胞。

Ansary干细胞研究所所长Shahin Rafii博士说：“这是一项改变游戏规则的突破，不仅使我们更接近于治疗血液疾病，而且使我们破译了干细胞自我更新机制的复杂生物学。” ，再生医学部主任，威尔·康奈尔医学学院的Arthur B. Belfer教授。

“这令人兴奋，因为它为我们提供了一种途径，可为临床产生大量有用的正常干细胞进行移植，这可能有助于我们治愈遗传性和获得性血液疾病的患者，”该研究的共同资深作者约瑟夫·斯坎杜拉博士补充道。威尔·康奈尔医学大学银髓增殖性肿瘤中心医学和科学总监。

造血干细胞(HSC)是长效细胞，可成熟为所有类型的血细胞：白细胞，红细胞和血小板。数十亿个循环血细胞无法在体内长期存活，必须不断补充。如果不这样做，可能会发生严重的血液病，例如贫血，出血或威胁生命的感染。HSC的一个特殊特性是它们也可以“自我更新”以形成更多的HSC。此属性仅允许数千个HSC产生一个人一生中拥有的所有血细胞。

长期以来，研究人员一直希望找到一种途径，使人体产生健康的HSC，以治愈这些疾病。但这一直没有实现，部分原因是科学家至今尚无法设计出一种可以使干细胞转化为新的持久细胞的育人环境，直到现在。

在5月17日发表于《自然》杂志上的一篇论文中，拉菲博士及其同事展示了一种方法，可以有效地将所有血管内的细胞(称为血管内皮细胞)转化为功能丰富的全功能造血干细胞，可以进行移植以终身提供新的，健康的血细胞。该研究小组还发现，特殊类型的内皮细胞可作为一种滋养环境，称为血管生态位细胞，并且可以对新转化的HSC的自我更新进行编排。这一发现可能解决了再生医学和生殖医学中最长期的问题之一：干细胞如何不断补充其供应?

该研究小组在2014年的《自然》研究中表明，将成人血管内皮细胞转化为造血细胞是可行的。但是，该团队无法证明它们产生了真正的HSC，因为人类HSC的功能和再生潜力只能通过将细胞移植到小鼠中来近似，而小鼠并不能真正模仿人类生物学。

为了解决这个问题，研究小组将其转换方法应用于了具有正常免疫功能且可以严格测试HSC潜力的确切证据的小鼠骨髓移植模型。研究人员从容易获得的成年小鼠器官中分离出血管内皮细胞，并指示它们过量生产某些与血液干细胞功能相关的蛋白质。使这些重新编程的细胞生长，并与工程化的血管壁共同培养。重新编程的HSC然后以其子代的形式作为单细胞移植到已经受到辐射破坏所有血液形成和免疫系统的小鼠体内，然后进行监测以观察它们是否会自我更新并产生健康的血细胞。

与HRH亲王阿尔瓦利德·本·塔拉勒·本·阿卜杜勒阿齐兹·阿尔·沙特计算生物医学研究所副所长Olivier Elemento博士以及基因组学服务总监Jenny Xiang博士合作，Rafii博士和他的团队也表明重新编程造血干细胞及其分化后代-包括白血球和红血球以及免疫细胞-具有与正常成人干细胞相同的遗传属性。这些发现表明，重编程过程导致产生具有与正常成人HSC非常相似的遗传特征的真正HSC。值得注意的是，转换过程产生了大量可移植的HSC，这些HSC在小鼠的整个生命周期内都可以使其整个血液系统再生，这种现象被称为“植入”。主要作者，威尔·康奈尔大学医学和生殖医学讲师拉斐尔·利斯博士说：“我们开发了一个功能全面且持久的血液系统。”此外，植入HSC的小鼠还发展了免疫系统的所有工作组件。Lis博士说：“这在临床上很重要，因为可以将经过重新编程的细胞进行移植，以使患者能够在骨髓移植后抵抗感染。”该研究中的小鼠继续正常寿命并死于自然死亡，没有白血病或任何其他血液疾病的迹象。Lis博士说：“这在临床上很重要，因为可以将经过重新编程的细胞进行移植，以使患者能够在骨髓移植后抵抗感染。”该研究中的小鼠继续正常寿命并死于自然死亡，没有白血病或任何其他血液疾病的迹象。Lis博士说：“这在临床上很重要，因为可以将经过重新编程的细胞进行移植，以使患者能够在骨髓移植后抵抗感染。”该研究中的小鼠继续正常寿命并死于自然死亡，没有白血病或任何其他血液疾病的迹象。

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