PNAS：干細(xì)胞衰老導(dǎo)致白血病患病率升高
來源:醫(yī)脈通
據(jù)美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家稱，人類干細(xì)胞也不能幸免與細(xì)胞衰老。研究人員對(duì)可生成血液和免疫系統(tǒng)細(xì)胞的造血干細(xì)胞進(jìn)行了研究。了解隨著時(shí)間的流逝這些 干細(xì)胞何時(shí)以及如何開始衰老可能解釋為什么一些疾病（如急性髓細(xì)胞性白血病）患病率隨著年齡的增加而升高，以及為什么老年人往往更容易感染，如感冒和流感。
Wendy Pang博士說，“我們知道，免疫系統(tǒng)功能似乎隨著年齡的增加而下降。” “這是對(duì)年輕人和老年人提純的造血干細(xì)胞功能和基因表達(dá)譜進(jìn)行比較的首次研究，該研究告訴我們，這些臨床變化可以追溯到與干細(xì)胞功能。”
具體來說，研究人員發(fā)現(xiàn)，與20歲-35歲的健康人相比，65歲以上的健康人的造血干細(xì)胞生成淋巴細(xì)胞較少，而淋巴細(xì)胞 可調(diào)節(jié)對(duì)病毒和細(xì)菌的免疫應(yīng)答逐漸增加（細(xì)胞分離自骨髓標(biāo)本）。相反，老年人的造血干細(xì)胞，更易于生成另一種稱之為骨髓細(xì)胞的白細(xì)胞。這種傾向也許可以解 釋為什么老年人比年輕人更易生成骨髓惡性腫瘤。
這項(xiàng)研究結(jié)果在線發(fā)表在11月28日的《國家科學(xué)院院刊》上。參與了斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)的培訓(xùn)計(jì)劃的Pang，是本研究 的第一作者;病理學(xué)教授Irving Weissman博士為通訊作者。Weissman還是斯坦福大學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所主任。
Pang開始進(jìn)行研究以了解人造血干細(xì)胞的老化是否像小鼠造血干細(xì)胞一樣。以往的研究表明，隨著實(shí)驗(yàn)室老鼠衰老，小鼠造 血干細(xì)胞在數(shù)量和功能發(fā)生改變。Pang 采集了15名健康老人和28位健康年輕人的造血干細(xì)胞并對(duì)他們的患病率，分布及細(xì)胞周期譜進(jìn)行了比較。
她發(fā)現(xiàn)，老年人的造血干細(xì)胞中餓骨髓細(xì)胞比例比年輕人高。老年人的造血干細(xì)胞分裂比年輕人更活躍。但其數(shù)量更多，且增殖 速度加快并不能轉(zhuǎn)化為更大的效益;就如同頂部旋轉(zhuǎn)減慢后頂部出現(xiàn)搖擺而失去控制一樣，老化的造血干細(xì)胞在嘗試保持與日常生活的需求上出現(xiàn)失控。
當(dāng)Pang在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中純化并增殖造血干細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn)，老年人的造血干細(xì)胞分化成B淋巴細(xì)胞較少，而更易分化成髓細(xì)胞。此外，免疫缺陷的實(shí)驗(yàn)室小鼠移植老年人造血干細(xì)胞后數(shù)周到數(shù)月，其骨髓中的人造血干細(xì)胞分化為較大比例的骨髓至淋巴樣細(xì)胞。
最后，Pang對(duì)兩組人造血干細(xì)胞基因表達(dá)譜，以及5份42-61歲人類造血干細(xì)胞樣本進(jìn)行了研究。她發(fā)現(xiàn)，老人捐助者 的造血干細(xì)胞表達(dá)幾種與細(xì)胞周期，增殖和發(fā)展有關(guān)的年齡相關(guān)基因，以及與DNA修復(fù)和細(xì)胞死亡相關(guān)的基因。上述基因表達(dá)水平較高，表明這些細(xì)胞在新的血液 或免疫細(xì)胞需要，而非適時(shí)的進(jìn)入細(xì)胞周期前不太可能寂然無聲。
總體來說，結(jié)果反映了不同年齡的實(shí)驗(yàn)室小鼠造血干細(xì)胞的研究結(jié)果。他們認(rèn)為，人造血干細(xì)胞的功能隨著一個(gè)人的年齡變化而 改變，就是說有時(shí)會(huì)不但會(huì)導(dǎo)致免疫應(yīng)答不足，而且還會(huì)引起不適當(dāng)?shù)脑鲋澈吞囟愋偷难喊┌Y如急性髓細(xì)胞性白血病。他們還為許多其他條件下的研究貢獻(xiàn)了有 價(jià)值的信息。
弗吉尼亞和D.K.Ludwig臨床癌癥研究中心的教授，斯坦福大學(xué)癌癥研究所的成員Weissman說，“在小鼠 和人類中，體系老化的機(jī)制一直是難題”。“因?yàn)槟挲g較大的小鼠和人的造血干細(xì)胞來自于早期的造血干細(xì)胞，有兩種可能可解釋這些差異是如何發(fā)生的，一是 隨著衰老，早期的造血干細(xì)胞的基因表達(dá)模式發(fā)生改變，出現(xiàn)遺傳性改變，從而向髓系發(fā)展，二是每個(gè)早期造血干細(xì)胞已經(jīng)有了一個(gè)特異性譜系，并通過年齡自然選 擇爭(zhēng)取寶貴的微環(huán)境，而向髓細(xì)胞方向發(fā)展。”Weissman認(rèn)為，理解這種可能正確的理論能夠幫助未來的醫(yī)生保證與年齡相關(guān)疾病患者的更合適的造血干細(xì) 胞存活。
Pang說，“這些調(diào)查結(jié)果也將作為未來與年齡有關(guān)的疾病研究如髓細(xì)胞發(fā)育不良綜合征，貧血和白血病的重要的基線數(shù)據(jù)，現(xiàn)在我們知道了未生病的老年個(gè)體的造血干細(xì)胞如何變化以及其功能，我們應(yīng)該能夠從正常年齡有關(guān)的疾病中梳理出與疾病相關(guān)的變化。”
