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干细胞“老龄化”的秘密:美华裔科学家筛选出新基因
 
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日期:2007-12-12   作者:匿名   2007年第45期    点击数:9742
“干细胞也会老?”乍听之下,也许有人会这样问。确实,有别于随着“年龄”增长而丧失再生能力的其他细胞,干细胞在成年动物体内仍可不断增殖并且产生其他细胞。虽然专业研究人员早就注意到了幼年期干细胞和成年期干细胞在一些生物特性上有所不同,然而,干细胞是否也会“老龄化”(Aging)的问题却一直未有定论。

2007年,美国肯塔基大学的教授盖瑞·赞特 (Gary Van Zant) 及其研究助理、华裔科学家梁颖博士发表在《自然·遗传学》(Nature Genetics)上的研究成果首次探讨了干细胞“老龄化”的秘密。梁颖博士在接受《华盛顿观察》周刊专访时指出:“成年干细胞的生长调控涉及一个叫做latexin (Lxn) 的基因。这种调控机制是和干细胞的‘老龄化’相关的。”

“我们对干细胞‘老龄化’的研究经历了很长的阶段,主要集中在造血干细胞的研究领域。”梁颖博士对《华盛顿观察》介绍说,“造血干细胞是一类可以分化产生多种血液细胞的干细胞。它存在于骨髓基质(bone marrow)中,终生保持造血能力。在成年动物的体内,造血干细胞会不断进行自我繁殖,从而保持一个稳定的数目,我们称之为‘干细胞库’(stem cell pool)。任何对‘干细胞库’的影响都有可能影响血液细胞的产生乃至个体的死亡。

科学家使用两种小鼠DBA/2 (D2)和C57BL/6 (B6)进行对照研究,结果发现:当D2和B6都处于青壮年时期时,D2的造血干细胞数目是B6的3倍;但当它们步入老年期后,B6 的‘干细胞库’数目则是 D2的5-10倍。

“这就说明,干细胞的生长调控确实和‘老龄化’有关。这一问题在不同品系的小鼠之间表现出显著性差异,说明干细胞的‘老龄化’和遗传相关,” 梁颖说。

梁颖通过Microarray技术筛选出了一个名为latexin(Lxn)的基因。由于Lxn在青年D2小鼠中的表达水平要显著低于B6小鼠,意味着Lxn可能是调控‘干细胞库’的遗传基因。为了进一步证实这一设想,他们通过基因改造的手段人为提高了青年D2小鼠中的Lxn基因表达水平,结果大大降低了D2小鼠的造血干细胞数目,说明Lxn确实参与调控成年干细胞的生长。”

“当Lxn的表达受抑制时,干细胞的数目就会大大上升。由于干细胞移植治疗的具体效果常常受限于干细胞数目的缺乏,使得治疗效果 ‘大打折扣’。所以,对Lxn基因的调控可以大大提高干细胞移植医疗的效果。”梁颖说,因此,那些接受干细胞移植治疗的病人如果同时接受Lxn的基因表达调控,就可以促进干细胞的生长,改善医疗效果。

不但如此,梁颖发现,在患有白血病和淋巴癌的临床病人中,Lxn的表达水平比正常人大大降低。这意味着Lxn很有可能参与癌变过程。”至于对Lxn的基因调控是否可以用于治疗癌症,有待于进一步的研究工作证实。

其实,干细胞与癌细胞,也许只有一墙之隔。癌细胞属于生长失去控制乃至吞噬正常细胞的“恶魔”,而干细胞则是生长快速并可产生其他细胞的“天使”。当干细胞的生长失去控制,它可以摇身一变而为“恶魔”癌细胞;而癌细胞的生长一旦受到控制,也有可能重新回到干细胞的状态。“天使”和“恶魔”的门槛在哪里?这道门槛和干细胞“老龄化”有关吗?Lxn基因也许可以在未来给我们回答。



胡一昕,《华盛顿观察》2007年第45期,12/12/2007
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