每天，我們骨髓中的干細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生數(shù)十億新的紅細(xì)胞。此過(guò)程中的任何中斷都可能導(dǎo)致嚴(yán)重疾病。Charité - UniversitätsmedizinBerlin和哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員成功地進(jìn)一步了解了血細(xì)胞是如何形成的。他們對(duì)這一過(guò)程的分子基礎(chǔ)的見(jiàn)解可能有助于在治療某些類型的貧血癥方面開(kāi)辟新天地。該研究的結(jié)果已發(fā)表在Cell上。

由于廣泛的研究，我們現(xiàn)在已經(jīng)很好地了解血細(xì)胞是如何發(fā)展的，但是這個(gè)過(guò)程的幾個(gè)方面仍有待完全闡明。例如，我們還沒(méi)有完全理解“轉(zhuǎn)錄因子”的整體水平是如何受到調(diào)節(jié)的。這些是特殊類型的蛋白質(zhì)，它們控制血液形成的干細(xì)胞分化成不同類型的血細(xì)胞的過(guò)程。Diamond-Blackfan貧血(DBA)患者 - 一種遺傳性疾病，可破壞受影響患者的紅細(xì)胞發(fā)育但不影響其他血細(xì)胞類型的發(fā)育 - 為研究這些疾病的研究人員提供了一種特別有用的模型。蛋白質(zhì)。

與波士頓兒童醫(yī)院和Broad研究所的Vijay G. Sankaran教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組合作，Charité柏林 - 勃蘭登堡再生療法學(xué)院的博士生Rajiv K. Khajuria研究了干細(xì)胞分化過(guò)程中涉及的分子過(guò)程。細(xì)胞及其發(fā)育成熟的血細(xì)胞。研究人員能夠證明，核糖體數(shù)量的減少 - 被稱為細(xì)胞的'蛋白質(zhì)工廠'的細(xì)胞器 - 是造成DBA患者紅細(xì)胞形成中斷的原因。該病癥的特征在于影響核糖體的蛋白質(zhì)構(gòu)建塊之一的突變。然而，雖然這種突變有助于降低這些蛋白質(zhì)工廠的總體水平，但它不會(huì)影響它們的組成。研究人員還能夠證明，在這些核糖體中，將某些遺傳信息部分翻譯成新蛋白質(zhì)的過(guò)程受到了損害。影響GATA1轉(zhuǎn)錄因子(紅細(xì)胞形成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子)的變化即使在干細(xì)胞發(fā)育階段也是明顯的。轉(zhuǎn)錄因子合成所需的遺傳信息包稱為信使RNA，顯示出特定的結(jié)構(gòu)差異。這些差異可能使其易受DBA中核糖體水平降低的影響。GATA1信使RNA的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以解釋為什么從干細(xì)胞到血細(xì)胞的發(fā)育在所有其他類型的血細(xì)胞中都不受影響。

這項(xiàng)基礎(chǔ)研究為生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題提供了答案;即，在將原始遺傳信息轉(zhuǎn)錄成信使RNA后，如何調(diào)節(jié)血細(xì)胞類型的發(fā)育。該研究的結(jié)果表明，總核糖體水平與信使RNA的某些結(jié)構(gòu)元素結(jié)合起作用，以確定干細(xì)胞發(fā)育和分化的方向。由此得到的對(duì)Diamond-Blackfan貧血癥如何發(fā)展的理解也可以作為為受該病癥影響的患者開(kāi)發(fā)新療法的基礎(chǔ)。“該研究小組正在開(kāi)發(fā)一種專門(mén)針對(duì)GATA1轉(zhuǎn)錄因子的治療方法，”Khajuria說(shuō)。至于這項(xiàng)新努力背后的原因，他解釋說(shuō)：“