子科生物報(bào)道：科學(xué)家們首次追蹤到了干細(xì)胞移植后幾十年的情況，揭開(kāi)了50多年來(lái)一直是醫(yī)學(xué)謎團(tuán)的這一過(guò)程的神秘面紗。

這些見(jiàn)解可以為捐獻(xiàn)者選擇和移植成功的新策略鋪平道路，有可能導(dǎo)致更安全、更有效的移植。

來(lái)自Wellcome Sanger研究所的研究人員和他們?cè)谔K黎世大學(xué)的合作者能夠繪制移植后30年干細(xì)胞在受體體內(nèi)的行為圖，首次提供了對(duì)這些細(xì)胞長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)的一瞥。

這項(xiàng)研究發(fā)表在今天（10月30日）的《自然》雜志上，由英國(guó)癌癥研究中心提供了部分資助。它揭示了來(lái)自老年捐贈(zèng)者的移植——這種移植通常不太成功，在移植過(guò)程中存活的重要干細(xì)胞減少了10倍。一些存活下來(lái)的細(xì)胞也失去了產(chǎn)生一系列血細(xì)胞的能力，而這些血細(xì)胞對(duì)強(qiáng)健的免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。

全世界每年有超過(guò)一百萬(wàn)人被診斷患有血癌，包括白血病和淋巴瘤等癌癥，這些癌癥會(huì)使人的免疫系統(tǒng)無(wú)法正常工作。干細(xì)胞移植，也被稱(chēng)為骨髓移植，通常是患者唯一的治療選擇。該手術(shù)用來(lái)自捐贈(zèng)者的健康干細(xì)胞替換患者受損的血細(xì)胞，然后重建患者的整個(gè)血液和免疫系統(tǒng)。僅在英國(guó)，每年就有超過(guò)2000人接受這一手術(shù)。

盡管移植手術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了50多年，但關(guān)于移植如何起作用的許多基本問(wèn)題仍未得到解答。雖然它們可以挽救生命，但結(jié)果差異很大，使許多患者在數(shù)年后面臨并發(fā)癥。眾所周知，捐贈(zèng)者的年齡會(huì)影響移植成功率，但直到現(xiàn)在，移植后細(xì)胞層面發(fā)生的情況一直是一個(gè)“黑匣子”。

在這項(xiàng)新研究中，來(lái)自惠康桑格研究所和蘇黎世大學(xué)的研究人員使用先進(jìn)的基因組測(cè)序技術(shù)，分析了移植后31年內(nèi)10對(duì)供體-受體兄弟姐妹的血液樣本。

通過(guò)分析供體和受體干細(xì)胞在整個(gè)生命過(guò)程中發(fā)生的突變，他們可以追蹤有多少干細(xì)胞在移植過(guò)程中存活下來(lái)，并繼續(xù)在患者體內(nèi)產(chǎn)生新的血細(xì)胞——這在以前是不可能的。

研究小組發(fā)現(xiàn)，在年輕捐贈(zèng)者的移植中——那些20多歲和30多歲的人，大約有3萬(wàn)個(gè)干細(xì)胞長(zhǎng)期存活，相比之下，年齡較大的捐贈(zèng)者只有1- 3000個(gè)。這種下降可能導(dǎo)致免疫力下降和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增加，這可能解釋了為什么年輕的獻(xiàn)血者往往能帶來(lái)更好的結(jié)果。

他們還發(fā)現(xiàn)，與匹配的供者相比，移植過(guò)程使受者的血液系統(tǒng)衰老了大約10-15年，這主要是由于干細(xì)胞多樣性較低。

令人驚訝的是，盡管移植過(guò)程的壓力很大，干細(xì)胞在快速分裂重建患者血液的過(guò)程中幾乎沒(méi)有獲得新的基因突變。這挑戰(zhàn)了先前關(guān)于移植過(guò)程中高突變率的假設(shè)。

該研究還發(fā)現(xiàn)了其他與捐贈(zèng)者年齡無(wú)關(guān)的遺傳因素，這些因素有助于某些干細(xì)胞在移植后茁壯成長(zhǎng)。這一系列的遺傳優(yōu)勢(shì)可能會(huì)導(dǎo)致更好的治療方法的發(fā)展，使移植對(duì)更大范圍的患者更安全、更有效。

這項(xiàng)研究的第一作者、威康桑格研究所的Michael Spencer Chapman博士說(shuō)：“當(dāng)你接受移植時(shí)，就像給你的血液系統(tǒng)一個(gè)新的開(kāi)始，但這些干細(xì)胞到底發(fā)生了什么呢？到目前為止，我們只能引入細(xì)胞，然后監(jiān)測(cè)血液計(jì)數(shù)，以尋找恢復(fù)的跡象。但在這項(xiàng)研究中，我們追蹤了一個(gè)樣本幾十年來(lái)的變化，揭示了一些細(xì)胞群是如何消失的，而另一些細(xì)胞群是如何占主導(dǎo)地位的，隨著時(shí)間的推移，這些細(xì)胞群塑造了病人的血液。能夠如此詳細(xì)地了解這一過(guò)程是令人興奮的?！?/p>

這項(xiàng)研究的資深作者、蘇黎世大學(xué)的Markus Manz博士說(shuō)：“這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)，年齡不僅僅是一個(gè)數(shù)字——它是移植成功的一個(gè)重要因素。盡管隨著時(shí)間的推移，造血干細(xì)胞系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但年輕的供體通常提供更大、更多樣化的干細(xì)胞，這可能對(duì)患者的長(zhǎng)期康復(fù)至關(guān)重要。我們希望繼續(xù)探索影響長(zhǎng)期造血干細(xì)胞動(dòng)力學(xué)的其他因素，以便微調(diào)供體選擇和受體骨髓環(huán)境，以獲得最佳的長(zhǎng)期干細(xì)胞功能。”

這項(xiàng)研究的資深作者、維康桑格研究所的Peter Campbell博士說(shuō)：“移植過(guò)程迫使血液和免疫細(xì)胞通過(guò)一種基因‘瓶頸’。我們的新方法使我們能夠更密切地研究這種瓶頸現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)瓶頸為一些干細(xì)胞在受體的新環(huán)境中比其他干細(xì)胞更茁壯成長(zhǎng)提供了多種不同的機(jī)會(huì)。我們相信，有可能找到導(dǎo)致某些干細(xì)胞比其他干細(xì)胞生長(zhǎng)得更好的基因——從理論上講，這些基因可以用來(lái)提高移植手術(shù)的成功率。”