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研究发现层粘连蛋白或能调节多能干细胞的造血潜能

日期: 2021-04-30
浏览次数: 574

       科学研究已表明,少量的诱导多能干细胞(iPSCs)能够大量繁殖并分化为所有类型细胞。但在这些细胞类型中,有些细胞已经被证明要比其它细胞更加容易制造。


       近日,来自日本京都大学等机构的科学家们通过研究发现,一种广泛存在于人类机体中并用于iPSCs疗法的特殊分子——层粘连蛋白(laminin)或许会影响iPSCs的造血分化。这对于iPSCs的临床研究转化有着重大的影响。相关研究结果发表在国际杂志《Stem Cell Research》上。


研究发现层粘连蛋白或能调节多能干细胞的造血潜能

图片来源:《Stem Cell Research》


       在分化iPSCs之前,细胞所处或被培养的环境尤其重要,出于研究目的,科学家会在鼠胚胎成纤维细胞上培养iPSCs。在这项研究中,研究人员通过研究发现了小鼠胚胎成纤维细胞的一种合适的替代品,即层粘连蛋白-511 E8蛋白片段(LM511-E8)。


       研究者表示,LM511-E8是迄今为止唯一一种被批准用于iPSC临床应用的一种特殊蛋白。他们利用LM511-E8通过Sac方法将iPSCs分化出了多种类型血细胞,包括给患者机体中输注的血小板等。相比iPSCs的数量,实验所获得的造血祖细胞的数量相当少。


       为了确定LM511-E8是否是造血祖细胞产量低的原因,研究人员就对9种不同类型的层粘连蛋白进行了调查分析,很快他们就发现,LM421-E8和LM121-E8两种层粘连蛋白或能改善造血祖细胞的产量。


       有趣的是,与其它7种层粘连蛋白不同的是,层粘连蛋白LM421-E8和LM121-E8对iPSCs的粘附力都较弱。由于目前其都不能用于临床应用,因此研究人员对LM511-E8的粘附性进行修饰,结果发现,将其浓度降低到原来Sac方法中使用的八分之一,就能够使得造血祖细胞的产量与LM421-E8和LM121-E8两种层粘连蛋白所诱导的产量相当。


       研究人员还发现,连续稀释LM511-E8还会促进细胞表达更多ITGB1受体分子,激活该受体分子就能增强典型的Wnt信号通路并能提供iPSCs造血分化的新型分子机制。而且,Wnt信号对于细胞的生长和迁移至关重要,尤其是在胚胎中。


       这一研究结果发现,通过化学修饰Sac方法就能增强Wnt信号转导,进而提高并增加造血祖细胞的产量,iPSCs造血分化主要依赖于最佳的粘附特性。该研究或能为从一般的造血干祖细胞获得分化的造血细胞提供了一种非常有用的方案或步骤。



资讯出处:

[1]Akinori Yuzuriha,Sou Nakamura,et al.Extracellular laminin regulates hematopoietic potential of pluripotent stem cells through integrin β1-ILK-β-catenin-JUN axis[J].Stem Cell Research,2021,(3).


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