髓系細胞向白細胞分化的新方法
伊利諾依大學王霏教授和他的同事李棟（生物谷專訪李棟博士）等人建立了一個新的方法來研究造
血干細胞向成熟白細胞分化，而后者對于機體防御外界感染或者損傷的免疫系統非常重要。這個技
術為我們提供了一個新的視覺來研究髓系細胞分化的分子機制，有助于我們對于髓系細胞疾病如白
血病的認識和處理。該項成果發表于0 月8 日的BLOOD上。

髓系干細胞一般來自于骨髓，會終末分化為白細胞，比如中性粒細胞等。如果在這個分化過程中發
生障礙，就會導致血液疾病，比如白血病等。通常情況下，從事髓系細胞分化的研究人員在研究髓
系分化時，會直接從動物身上取材，或者將白血病腫瘤細胞轉化到其早期的髓系干細胞狀態。因為
原始髓系細胞難于方便取材、持續培養和后期研究操作，而腫瘤來源的細胞又往往具有基因突變，
這些使得研究具有一些不確定性。上述研究系統的一些不足，促使王教授以及其同事去尋找一種更
好方法來研究髓系細胞分化的機制。

王教授以及其同事開始以老鼠胚胎干細胞為工具來研究髓系細胞分化。"以胚胎干細胞來研究血液
細胞的分化，是一個非常好的模型。"李棟博士說："但是目前的研究現狀表明，就以相對比較容易
操作的老鼠胚胎干細胞為例，這也是一個比較耗時（zui快也要2-3周時間），昂貴（因為在誘導分
化的不同階段，需要添加多種外源細胞因子）的試驗過程，而且zui后得到成熟白細胞的產量還很低
，遠遠不能滿足對于分化機制研究的細胞量的要求。" 為此，李棟和研究組人員開始把老鼠胚胎干
細胞誘導分化為髓系造血干細胞，他們在這些髓系造血干細胞中表達一種外源性蛋白HOXB8, （后
者已經被用于永生化髓系干細胞，而且這種外源性蛋白是可以人為調控的）從而使這些細胞得以永
生化。這些細胞增殖迅速，幾天之內就可以獲得所需細胞量，分化時間短，只要終止HOXB8表達的
同時，使用微量的G-CSF（一種誘導白細胞分化的細胞因子）刺激，一般只要4-6天就可以得到大量
成熟的中性粒細胞。

"這確實簡化了整個系統：*，我們不再需要從動物或者人體取材了；第二，我們永生化這些細
胞后，培養操作簡單，而且細胞保持了遺傳學的穩定。"王教授說道。

大家知道蛋白激酶對于細胞增殖、細胞分化、免疫反應非常重要。研究者設計了一定數量的蛋白激
酶抑制劑篩查試驗，試圖通過利用蛋白激酶抑制劑處理他們永生化的細胞，來找出一些在髓系細胞
分化中起作用的潛在因子，并在此基礎上來研究髓系細胞分化的機制，以此證明他們這個方法的有
效性和實用性。

通過篩查，發現mTOR 的抑制劑會影響髓系細胞的分化，表明它是分化過程中的一個關鍵因子。進
一步的實驗表明mTOR 對于髓系細胞的分化非常重要。王教授說，"這是揭示這個分子在髓系
分化中起重要作用，同時也證明該新技術對于將來研究正常或者異常髓系細胞分化都是非常有用的
工具。""利用這個系統，我們可以通過對細胞進行一些遺傳特性改變，來分析正常髓系細胞的分化
進程，以及發現一些異常改變而導致疾病，比白血病等。人們可以利用這個平臺來進行大規模的藥
物篩查，發現一些潛在的促進髓系分化、減緩或者阻止髓系疾病的發生的藥物等。"