科学家都在追求能够在体外大量扩增造血干细胞

几十年来，科学家都在寻求可以在体外很多扩增造血干细胞（HSC）的方法。

造血干细胞移植是血液肿瘤等血液病的终极解决方案，也与近几年炽热的基因医治相关。但造血干细胞扩增之难一直限制着临床运用。

现在这个问题有了一个意想不到的回答。美日两国科学家团队联手发现，阻止造血干细胞扩增的是培育基中存在的血清白蛋白，将其替换为一种高分子资料聚乙烯醇（PVA）即可令造血干细胞继续自我更新。在最优培育条件下，小鼠造血干细胞在28天内扩增了近千倍！

该论文宣布在近期的《天然》杂志上[1]，通讯作者是斯坦福大学遗传学教授中内启光（Hiromitsu Nakauchi）和东京大学干细胞生物学副教授山崎聪（Satoshi Yamazaki）。

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多能自我更新造血干细胞移植后可以再生造血体系，是免疫缺点、白血病在内多种疾病的医治方法，即咱们常说的骨髓移植。

但这种疗法有个问题。造血干细胞数量稀疏，为了确保安安稳植，需要对患者进行放射或化学疗法事前铲除原有的造血干细胞，也便是俗称的“清髓”。这一方面是为了给“新来的”供体细胞供给寓居，一方面也是为了按捺免疫功用，防止它们误杀外来者。

但清髓谈何容易，免疫按捺、发育缓慢、不育、继发性癌症等副效果凶相毕露，更甭说有些体质较弱或年岁较大的患者底子无法耐受，天然也就无法做骨髓移植。

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长期里，科学家们一直在猜测，是不是一次性移植很多的造血干细胞，选用“人海战术”就可以防止清髓的必要呢？

验证这个猜测很难，刨根究底，问题在于，造血干细胞太难养了。

体外培育造血干细胞，状况与体内十分不同。就算用再贵重的培育基，造血干细胞永久不愿乖乖自我更新，而是很快就分解成前体细胞、失掉干性。科学家们几十年里一直在研讨骨髓微环境[2]，企图破解造血干细胞安稳扩增的奥妙，但至今还没人能搞定这个难题[3]。

到底是哪里不可？

研讨者们剖析了培育过程中培育基成分的改变，发现很多细胞因子的呈现促进了干细胞的分解，而这些细胞因子的组成，看起来十分像是发生了先天性免疫反响。研讨者向培育基中添加了地塞米松，细胞因子便减少了。

细胞因子的改变显现，有炎症反响

通过进一步剖析，研讨者发现，没错，培育基是被“污染”了，坏事儿的居然是培育基中的一种常见成分——人血清白蛋白（HSA）。

难怪曾经的研讨都不成功！

已然这样，把HSA替换掉应该就可以了！HSA在培育基中主要是起到载体的效果，研讨者测试了11种高分子化合物，筛选出仅有一种可以支撑造血干细胞成长和坚持干性的物质，聚乙烯醇（PVA）。

值得一提的是，PVA培育出的造血干细胞，在移植试验中乃至还比HSA培育出的活性更强一些。

移植试验PVA，强，无敌！

这个PVA是什么神物？其实PVA还蛮常见的，比方医疗用的水性凝胶、创伤敷料，各种化妆品的成膜剂，工业建筑资料，可降解生物膜之类。，最常见的仍是下面这个东西——胶水。

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事实上，在日本媒体的采访中，山崎副教授的确说到，用便利店买的液体胶做试验也成功了……

#咱们不主张用便利店售资料养细胞

##山崎教师这种话怎样可以告知媒体辣

研讨者确认了最佳的条件为100 ng/ml血小板生成因子（TPO），10 ng/ml干细胞因子（SCF），87%水解PVA，纤连蛋白培育。在这个条件下，50个小鼠造血干细胞28天后数量足足增长了8000倍！

这些细胞中造血干细胞频率大约为134.3，也便是差不多35个细胞中有一个是功用性造血干细胞，相当于28天培育出了12000个造血干细胞。与既往研讨给出的数据[4]比较，可知造血干细胞自身的扩增大约在236倍到899倍之间。

在试验中，培育继续到57天，细胞仍可坚持干细胞活性和相关表型，也未呈现变老预兆。

凶猛，时刻真的长

不过和前人的认知相同[5]，造血干细胞具有显着的功用异质性。研讨者观察到，某些单个造血干细胞只可以发生不到100个细胞，别的一些则可以发生50万以上。

那么“人海战术”能帮咱们离别清髓吗？

研讨者把扩增后的造血干细胞直接移植给小鼠，包含免疫功用正常的和缺点的。尽管未经清髓处理，但最终小鼠都成长出了来自自体和供体两者的血液/免疫细胞，证明移植成功了。

除了在骨髓按捺方面的运用之外，中内教授还说到，假如在培育过程中运用CRISPR等基因修改技能批改遗传缺点，那么患者用自己的细胞来进行基因医治也是很可行的[6]。

山崎副教授在采访中说；“大规模培育可以消除脐带血和造血干细胞缺少的问题，也可以减轻骨髓按捺的担负。”假如其他干细胞也可以用相同的方法培育，“它可能会为再生医学和基础研讨做出巨大的奉献。”