這一期我們講的是，維生素C可調(diào)節(jié)干細胞功能并抑制白血病的發(fā)展。
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關(guān)于干細胞代謝知之甚少，但來自UT西南大學兒童醫(yī)學中心研究所（CRI）的一項新研究發(fā)現(xiàn)，干細胞攝取異常高水平的維生素C，然后調(diào)節(jié)其功能并抑制其發(fā)展。白血病。
“我們已經(jīng)知道，抗壞血酸（維生素C）水平較低的人患癌癥風險增加，但我們還沒有完全明白為什么。我們的研究提供了部分解釋，至少對于血液形成系統(tǒng)，“CRI主任Sean Morrison博士說。
干細胞的代謝在歷史上一直難以研究，因為代謝分析需要大量細胞，而身體每個組織中的干細胞很少。研究期間開發(fā)的技術(shù)發(fā)表在“自然”雜志上，研究人員可以常規(guī)測量稀有細胞群（如干細胞）中的代謝物水平。
這些技術(shù)使研究人員發(fā)現(xiàn)，骨髓中的每種血液形成細胞都有不同的代謝特征 - 以自己的方式攝取和使用營養(yǎng)素。干細胞的主要代謝特征之一是它們吸收異常高水平的抗壞血酸。為了確定抗壞血酸是否對干細胞功能很重要，研究人員使用了缺乏古洛糖酸內(nèi)酯氧化酶（Gulo）的小鼠 - 一種關(guān)鍵酶，大多數(shù)哺乳動物，包括小鼠，但不是人類，用它來合成自己的抗壞血酸。
酶的缺失需要Gulo缺陷小鼠專門通過他們的飲食獲得抗壞血酸，就像人類一樣。這使得CRI科學家嚴格控制小鼠的抗壞血酸攝入量，并允許他們模仿大約5％健康人體內(nèi)的抗壞血酸水平。在這些水平上，研究人員預計抗壞血酸的消耗可能導致干細胞功能的喪失，但驚訝地發(fā)現(xiàn)相反的情況也是如此 - 干細胞實際上已經(jīng)獲得了功能。然而，這種增加是以增加白血病病例為代價的。
“干細胞使用抗壞血酸來調(diào)節(jié)DNA上某些化學修飾的豐度，這是表觀基因組的一部分，”該研究的**作者，CRI助理教練和**展覽委員會的Michalis Agathocleous博士說。 1851年研究員?！氨碛^基因組是細胞內(nèi)的一組機制，可以調(diào)節(jié)哪些基因打開和關(guān)閉。因此，當干細胞不能獲得足夠的維生素C時，表觀基因組可能會以增加干細胞功能的方式受損，但也會增加白血病的風險。“
研究顯示，這種風險增加部分與抗壞血酸如何影響被稱為Tet2的酶有關(guān)。使Tet2失活的突變是白血病形成的早期步驟。CRI科學家表明，抗壞血酸耗竭可以限制組織中的Tet2功能，從而增加白血病的風險。
這些發(fā)現(xiàn)對具有稱為克隆性造血的常見癌前病癥的老年患者具有意義。這種情況使患者發(fā)生白血病和其他**的風險更高，但尚不清楚為什么患有這種**的某些患者會發(fā)生白血病，而其他患者卻沒有。本研究的結(jié)果可能會提供一個解釋。
“克隆性造血患者中*常見的突變之一是丟失一份Tet2。我們的研究結(jié)果表明，克隆性造血和Tet2突變的患者應(yīng)特別小心，以獲得100％的每日維生素C需求，“莫里森博士說?！耙驗檫@些患者只剩下一個良好的Tet2拷貝，他們需要*大化剩余的Tet2腫瘤抑制活性以保護自己免受癌癥的侵害?！?nbsp;
干細胞和癌癥生物學Hamon實驗室的研究人員，其中Morrison博士也是任命，打算使用作為本研究的一部分開發(fā)的技術(shù)來尋找控制干細胞功能和癌癥發(fā)展的其他代謝途徑。他們還計劃進一步探索維生素C在干細胞功能和組織再生中的作用。
莫里森博士是德克薩斯大學西南大學兒科學教授，德克薩斯州癌癥預防與研究所（CPRIT）癌癥研究學者，以及霍華德休斯醫(yī)學研究所（HHMI）研究員。他還擁有UT西南大學兒科遺傳學的Mary McDermott Cook教席和UT西南大學兒童研究所兒科研究的Kathryne和Gene Bishop杰出教席。
CRI和UTSW的共同作者包括CRI的助理教授和UT西南大學的兒科學助理趙志宇博士; 陳偉生博士，UT西南大學病理學副教授; Corbin Meacham博士，Rebecca Burgess博士和Malea Murphy博士，博士后研究人員; 和Ralph DeBerardinis博士，CRI副教授，兒科學和Eugene McDermott人類成長與發(fā)展中心。DeBerardinis博士，擁有兒科醫(yī)學博士Joel B. Steinberg，是UTSW醫(yī)學研究的Sowell家庭學者，也是CRI遺傳和代謝**項目主任，兒科遺傳和代謝科主任。 UTSW。
美國國立衛(wèi)生研究院，HHMI，CPRIT和兒童醫(yī)療中心基金會的捐助者支持這項工作。
科學新聞參考：
抗壞血酸調(diào)節(jié)造血干細胞功能和白血病發(fā)生。Michalis Agathocleous，Corbin E. Meacham，Rebecca J. Burgess，Elena Piskounova，Zhiyu Zhao，Genevieve M. Crane，Brianna L. Cowin，Emily Bruner，Malea M. Murphy，Weina Chen，Gerald J. Spangrude，Zeping Hu，Ralph J DeBerardinis和Sean J. Morrison。自然，2017.doi：10.1038 / nature23876
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