Cell:缺乏維生素A會讓你丟失寶貴的造血幹細胞
德國癌症研究中心和海德堡幹細胞研究與實驗醫學研究所的研究人員發現身體缺乏維生素A會造成骨髓中的造血幹細胞丟失。這一發現不僅證實從平衡飲食中攝入充足的維生素A非常重要,加強我們對血細胞發育的理解,而且有可能為癌症治療打開新的局面。相關研究結果於2017年5月19日發表在Cell期刊上。
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造血幹細胞平時是休眠的
骨髓中存在一群非常特殊的成體幹細胞,即造血幹細胞。造血幹細胞在大多數時間裡處於休眠狀態,而且僅在細菌感染、病毒感染、嚴重失血或者接受化療等緊急情況下才活躍起來。一旦它們的工作完成,身體就讓這些充滿潛能的造血幹細胞重返休眠狀態。研究人員認為這可以防止它們可能產生導致白血病的危險突變。在這篇文章發表之前,激活這些特殊的幹細胞的機制和讓在它們完成工作後返回休眠狀態的機制仍然是未知的。
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維生素A的代謝物在血細胞中的作用
如今,研究人員鑒定出視黃酸(維生素A的一種代謝物)是這種過程一種至關重要的因子。如果缺乏視黃酸,那麼活躍的造血幹細胞就不能夠返回到休眠狀態,相反還會分化為成熟的血細胞。這意味著作為儲備的造血幹細胞丟失了。這在休眠造血幹細胞被綠色熒游標記的小鼠中開展的研究所證實的。論文第一作者Nina Cabezas-Wallscheid說:「如果我們給這些小鼠喂缺乏維生素A的食物一段時間,那麼這會導致造血幹細胞丟失。因此,我們能夠首次證實維生素A對造血幹細胞產生直接影響。」
此外,他們還通過與來自歐洲生物信息學研究所的同事們合作,對單個造血幹細胞開展全基因組分析,結果發現休眠的造血幹細胞轉變到活躍的造血幹細胞,接著轉變到祖細胞,是一種持續的過程。對每個細胞而言都遵循著一種不同的途徑。迄今為止,科學家們猜測特定的細胞類型是按照一種確定的模式逐步產生的。這一發現會對體內的細胞分化如何發生的這一舊有觀念引發變革。
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該發現也為癌症治療打開新的局面
這一發現不僅加強我們對血細胞發育的理解,而且它也有助從之前已證實維生素A缺乏會破壞免疫系統的研究獲得新的認識。Cabezas-Wallscheid強調道:「這證實從平衡飲食中攝入充足的維生素A是如此至關重要的。人體不能夠自己產生維生素A。」
這些研究人員也希望這個發現也為癌症治療打開新的局面。有證據證實癌細胞可以像健康的幹細胞那樣也能處於休眠狀態。當處於休眠狀態時,它們的代謝幾乎被完全關閉,這使得它們能抵抗化療。研究人員認為一旦他們詳細地理解維生素A或者視黃酸如何給讓正常的幹細胞和腫瘤幹細胞進入休眠狀態,就能夠扭轉這個狀態。如果他們能夠讓癌細胞暫時地進入活躍狀態,那麼他們就能夠讓它們對化療、放療變得敏感。
End
參考資料:1)Vitamin A-Retinoic Acid Signaling Regulates Hematopoietic Stem Cell Dormancy2)Vitamin A deficiency is detrimental to blood stem cells
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