干细胞研究新发现！或有望帮助改善多种人类癌症的治疗！

来源：生物谷

日前，发表在国际杂志Blood上题为“Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity”和Nature Communications上题为“Neuropilin 1 regulates bone marrow vascular regeneration and hematopoietic reconstitution”的两篇研究报告中，来自西达赛奈医学中心等机构的科学家们通过研究或有望实现让癌症疗法变得更加有效，并能缩短患者从放疗和化疗中恢复的时间。

在第一篇发表在Blood上的研究报告中，研究人员发现，血液干细胞上所表达的特殊蛋白或能帮助识别、研究并部署这些细胞用于疗法；医学博士John Chute说道，这种名为多配体蛋白聚糖-2(syndecan-2)的特殊蛋白或能识别原始的造血干细胞并帮助调节干细胞的功能。血液干细胞往往会少量存在于骨髓和外周血中，即通过心脏、动脉、毛细血管和静脉流动的类型，于是这些干细胞引起了科学家们的兴趣，因为其能产生机体中所有的血细胞和免疫细胞，其通常也能被用于白血病和淋巴瘤患者的治愈性疗法。

然而，这种方法面临着一个重大挑战，即造血干细胞在人类骨髓和外周血中仅占不到0.01%的比例，而且目前并没有一种好的方法能将其与其它细胞区分开，这就意味着，当人们接受骨髓和外周血细胞的输注时，其仅会获得极少数具有治疗效应的干细胞，以及大量没有治疗效应的细胞。为了研究这一现象，研究人员从成体小鼠机体中提取除了骨髓细胞，并通过一种设备来对样本进行检测，这种设备能根据细胞表面存在的蛋白来检测出数百种不同类型的细胞，这一过程揭示，造血干细胞的表面或许拥有高浓度的多配体蛋白聚糖-2，其或许是一种称之为硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans，HSPGs)的蛋白家族的一部分。

研究人员发现，该蛋白在造血干细胞再生的过程中扮演着关键角色，当表达多配体蛋白聚糖-2的干细胞被移植到辐射后的小鼠机体中时，其细胞就会重新增殖，但当缺少多配体蛋白聚糖-2的干细胞被移植时，细胞就会停止复制。通过移植仅表达多配体蛋白聚糖-2的细胞，研究人员或许就有望制造出更加有效且毒性更低的造血干细胞移植物。

在第二篇发表在Nature Communications上的研究报告中，研究人员揭示了一种特殊机制，即骨髓中的血管如何对损伤产生反应，比如来自化疗或放疗的损伤等。当人们接受放疗或化疗作为癌症疗法的一部分时，其机体中的血细胞会骤减，这些计数或许会需要几周时间才能够恢复到正常水平；研究人员发现，当小鼠接受放射治疗时，其骨髓中血管内壁上的细胞就会产生一种名为脑信号蛋白 3A(semaphorin 3A)的特殊蛋白，这种蛋白会告知神经纤毛蛋白1去杀灭骨髓中损伤的血管细胞。

当研究人员阻断了这些血管细胞产生神经纤毛蛋白1或脑信号蛋白 3A，或注射了能阻断脑信号蛋白 3A与神经纤毛蛋白1交流沟通的抗体时，骨髓血管就会在辐射后发生再生；此外，血细胞计数也会在一周后急剧增加。研究者Chute说道，目前我们已经发现了一种机制，其似乎能控制血管受损后的再生过程，而抑制这种机制或许就会促进骨髓在放疗或化疗后血管和血细胞的恢复，从原则上来讲，靶向作用这种机制或能促进患者在化疗后的一周至两周内恢复，而并不是目前所经历的三周至四周时间。

原始出处：

Christina M. Termini,Amara Pang,Michelle Li, et al. Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity, Blood (2021). DOI: 10.1182/blood.2020010447

Termini, C.M., Pang, A., Fang, T. et al. Neuropilin 1 regulates bone marrow vascular regeneration and hematopoietic reconstitution. Nat Commun 12, 6990 (2021). doi：10.1038/s41467-021-27263-y