Cell Stem Cell：实现造血干细胞的移植的条件

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5 o2 X- @! ?* H& ]        多年来科学家们一直试图阐述造血干细胞的引导和分化功能机制，这些干细胞会生成所有的血细胞包括我们的免疫系统细胞。针对人类造血干细胞的研究是十分困难的，因为它们只存在于骨髓中的“niches”中，这些细胞不能在培养皿中培养。来自Dresden的一组研究干细胞的科学家做出了小鼠动物模型，他们在跨越物种障碍和无辐射的前提下进行人类造血干细胞的移植。
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; k5 n! f) a9 X在新模型中，人类造血干细胞在没有做任何处理的情况下可以扩大和分化成各种类型的血细胞。固有免疫系统的细胞在“类人化”老鼠体内不会被发现所以可以有效的遗传给下一代。更有意义的是与先前的小鼠模型相比干细胞可以在小鼠体内长期存在，这下结果发表在《Cell Stem Cell》杂志上。
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Claudia Waskow的团队使用技巧来达到最优的干细胞移植，自然发生突变的小鼠KIT受体是因为缺乏免疫系统功能。这样他们可以绕过造血干细胞移植的两大障碍：被接受者的免疫系统所拒绝和在受者的骨髓中输入供者干细胞缺乏自由的niches。niches通常被提供放射治疗，称之为条件作用，它损害和耗尽了内源性干细胞，从而为输入的人类细胞释放空间。4 x8 N9 o4 K& G

6 e  T1 ?% w: O" U- o然而，放射对许多类型的细胞都是有害的，并且可能导致强烈的副作用。新的小鼠模型的KIT突变损害了受体干细胞区室，这样内源性干细胞很容易被带有功能性的KIT受体的人类捐赠干细胞所替代。这个替换非常有效以至于辐射可以完全被忽略，并且允许在生理环境中对人类血液学进行研究开发。该模型可用于研究人类血液和免疫系统疾病或测试新的治疗方案。
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+ f$ `; H. `% F6 R" X8 MWaskow教授研究组的研究结果也显示在移植环境中KIT受体对人类造血干细胞是非常重要的，进一步的研究将专注于使用这种受体的作用来改善调节治疗造血干细胞移植的病人。
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4 B; _, H1 b0 k; R$ r" {doi:10.1016/j.stem.2014.06.001% @! d" p: G2 a* T
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PMID:, U# M5 h/ x* o4 @" m  Z

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Kit Regulates HSC Engraftment across the Human-Mouse Species Barrier& ^. ?% n6 {7 k6 r+ Y
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Kadriye Nehir Cosgun1, 9, Susann Rahmig1, 9, Nicole Mende1, Sören Reinke1, Ilona Hauber2, Carola Schäfer2, Anke Petzold3, Henry Weisbach1, 10, Gordon Heidkamp4, Ariawan Purbojo5, Robert Cesnjevar5, Alexander Platz6, Martin Bornhäuser7, Marc Schmitz3, Diana Dudziak4, Joachim Hauber2, Jörg Kirberg8, Claudia Waskow1
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In-depth analysis of the cellular and molecular mechanisms regulating human HSC function will require a surrogate host that supports robust maintenance of transplanted human HSCs in vivo, but the currently available options are problematic. Previously we showed that mutations in the Kit receptor enhance engraftment of transplanted HSCs in the mouse. To generate an improved model for human HSC transplantation and analysis, we developed immune-deficient mouse strains containing Kit mutations. We found that mutation of the Kit receptor enables robust, uniform, sustained, and serially transplantable engraftment of human HSCs in adult mice without a requirement for irradiation conditioning. Using this model, we also showed that differential KIT expression identifies two functionally distinct subpopulations of human HSCs. Thus, we have found that the capacity of this Kit mutation to open up stem cell niches across species barriers has significant potential and broad applicability in human HSC research.
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