研究人員揭示，通過“重編程"使得被輻射損傷的干細(xì)胞分化為不再能夠*生存的其他細(xì)胞。輻射會(huì)使得干細(xì)胞喪失它的“干性"。這的確有意義：你不會(huì)希望受損的干細(xì)胞繼續(xù)留在這兒生成受損細(xì)胞。
這項(xiàng)研究證實(shí)，當(dāng)全身遭受輻射時(shí)清除輻射損傷干細(xì)胞的同一“編程"防衛(wèi)機(jī)制導(dǎo)致了血癌生長(zhǎng)。通過重編程這一防衛(wèi)機(jī)制，我們或許能夠在全身輻射之后防止癌癥。
研究人員們調(diào)查了全身輻射對(duì)于小鼠造血干細(xì)胞(HSCs)的影響。在這種情況下，輻射提高了造血干細(xì)胞系統(tǒng)中的細(xì)胞發(fā)生分化的幾率。只是，雖然大多數(shù)細(xì)胞會(huì)遵循這一指令，但有少數(shù)細(xì)胞則不會(huì)。攜帶一種特異突變的干細(xì)胞能夠違抗這一分化指令，保持它們的“干性"。
導(dǎo)致C/EBPα 基因受到抑制的一些突變和其他遺傳變異與人類急性髓性白血病有關(guān)聯(lián)。因此，并非是輻射所引起的突變，而是被錯(cuò)誤干細(xì)胞重建的血液系統(tǒng)引起了經(jīng)歷過輻射的人們的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員說：“這是由自然選擇所驅(qū)動(dòng)的進(jìn)化。在健康血液系統(tǒng)中，健康干細(xì)胞會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中勝過具有C/EBPα 突變的干細(xì)胞。但當(dāng)輻射降低干細(xì)胞群的健康和適應(yīng)性時(shí)，一直在那的突變細(xì)胞突然得到了接管的機(jī)會(huì)。"
從花栗鼠和松鼠的角度來思考這一問題：減少生物系統(tǒng)中的花栗鼠種群或許可使得松鼠興旺——尤其如果是減少花栗鼠的途經(jīng)改變了生態(tài)系統(tǒng)從而有利于松鼠，這與輻射改變機(jī)體來支持C/EBPα 突變干細(xì)胞相類似。
這些研究不只是告訴了我們?yōu)槭裁摧椛淇墒乖煅杉?xì)胞分化;它們還證實(shí)了通過激活一條干細(xì)胞維持信號(hào)通路，我們可以阻止其發(fā)生。甚至在輻射后數(shù)月，人為地激活受輻射HSCs的NOTCH信號(hào)通路可以讓它們?cè)俣缺憩F(xiàn)“干性"——在這些本該響應(yīng)輻射發(fā)生分化的HSCs中重啟血細(xì)胞組裝。
當(dāng)研究人員在以往遭受輻射的HSCs中激活NOTCH時(shí)，遏制住了危險(xiǎn)的C/EBPα 細(xì)胞群。與通過激活NOTCH恢復(fù)適應(yīng)性的非C/EBPα 突變干細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)，C/EBPα 突變干細(xì)胞沒有了進(jìn)化的空間。
研究人員說：“如果我在一種有可能經(jīng)受全身輻射的環(huán)境中工作，我會(huì)冷凍一堆我的HSCs。在輻射照射后輸注一次健康HSCs將有可能使得健康血液系統(tǒng)在競(jìng)爭(zhēng)中勝過‘具有編程能力’的輻射照射HSC，甚至是攜帶致癌突變的HSC。希望在未來，我們能夠提供一些藥物來恢復(fù)輻射后留下的干細(xì)胞的適應(yīng)性"。
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