干细胞与分化

干细胞龛(stem-cell niche)

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想象一名学徒到底是继续当学徒还是出师,不仅取决于学徒本人,还取决于他周围的作坊——它的师傅、工具和规矩。把他换到另一个房间,他的表现就会不同。干细胞龛就是那个环绕四周的作坊:组织中维持一个干细胞保持为干细胞的特定局部环境。

确切地说,龛是紧贴在干细胞周围的微环境——邻近的支持细胞、起支架作用的细胞外基质,以及它们提供的信号分子和物理线索。这些信号告诉干细胞:何时保持安静、何时自我更新、何时释放一个子细胞去分化。龛与其说是一个固定的地点,不如说是一组特定的接触与信号组合;把一个干细胞从它的龛里取出,它往往就会失去干细胞行为。

龛之所以重要,是因为它把干细胞的身份重新理解为一种由周围环境维持、而非仅仅固定在细胞内部的东西。这解释了为什么干细胞在体外如此难以培养——实验室必须重建龛的信号——也解释了为什么当龛因损伤、衰老或疾病而被破坏时,修复会失败。这还意味着一个出问题的龛可以通过发出错误指令来驱动疾病,包括某些癌症。

在骨髓中,造血干细胞依偎在靠近血管和骨表面的专门化支持细胞旁。这些邻居释放出信号,使大多数干细胞保持休息状态;一旦扰动这个龛,干细胞就会开始分裂或四处游走。

骨髓龛:其信号使造血干细胞保持安静的支持细胞。

干细胞的身份在一定程度上是龛的属性,而不只是细胞本身的属性——这正是为什么一个被拽出龛的干细胞可能不再表现得像干细胞,也是为什么重建龛的信号对在实验室里培养干细胞至关重要。

又称
niche微环境微環境