記者近日從中國科大獲悉,該校程臨釗教授課題組及合作團隊在體外生產(chǎn)紅細胞方向取得重要進展,他們首次建立了從人外周血單個核細胞大量擴增紅系祖細胞,并高效誘導分化為成熟紅細胞的實驗體系,同時利用小鼠輸血模型驗證了該體系所產(chǎn)生紅細胞的功能,為解決紅細胞緊缺這一世界性難題提供了新思路。
目前,紅細胞和其他血液制品主要來源于志愿者外周血捐獻,供者不足、感染風險、稀有血型缺乏等仍是世界性輸血難題。體外誘導多能干細胞定向分化為紅細胞,是解決上述問題的重要途徑。
程臨釗課題組從健康供者外周血單個核細胞富集CD235a+紅系祖細胞出發(fā),通過對體外擴增不同天數(shù)的細胞進行詳細分析,發(fā)現(xiàn)紅系祖細胞無法長時間維持自我更新狀態(tài),并迅速向終末分化,隨即發(fā)生凋亡。高通量測序結(jié)果顯示,BMI1基因可能在紅系祖細胞體外擴增與自我更新中扮演重要角色。他們通過基因敲降和回補兩方面對BMI1功能進行了探索,證實BMI1對紅系祖細胞的體外擴增和脫核成熟至關(guān)重要。此外,他們還對鐮刀型貧血癥患者來源的紅系祖細胞進行了研究,發(fā)現(xiàn)BMI1具有同樣的功效。最為重要的是,大量擴增后的紅系祖細胞仍保留了脫核成熟的潛能,效率高達50%。
這一成果首次發(fā)現(xiàn)BMI1可以促使紅系祖細胞體外擴增高達一萬億倍,并擁有分化成熟生成功能性紅細胞的潛力,證實體外擴增的紅系祖細胞可以被進一步基因工程化修飾來滿足精準醫(yī)療的需求。
國際知名血液專家、美國紐約血液中心教授安秀麗認為,該工作是輸血領(lǐng)域的突破性進展,解決了血源緊缺的瓶頸性問題。(桂運安 黎靜)