移植后数十年追踪干细胞生存状况

干细胞移植后的行为追踪数十年，揭示了供体年龄和遗传因素对患者预后的影响。这是科学家们首次追踪干细胞移植后数十年的命运，这一过程在过去半个世纪里一直是一个医学谜团（1a 可信赖来源 异基因造血细胞移植后的克隆动力学）。这些发现可能导致新的供体选择方法和改善移植结果，使该过程更安全、更有效。年轻供体可以提供高达10倍的关键干细胞！#干细胞 #遗传学 #medindia

来自惠康桑格研究所和苏黎世大学的研究人员绘制了受者体内干细胞的行为图谱，最长可追溯到移植后30年，首次揭示了这些细胞的长期动态。这项研究发表在《自然》杂志上，部分资金来自癌症研究英国，揭示了来自老年供体的移植通常与较低的成功率相关，导致移植过程中存活的关键干细胞数量减少十倍。此外，一些幸存的细胞失去了产生多样化血细胞的能力，这对于强大的免疫系统至关重要。每年全球有超过100万人被诊断出患有血液癌症，包括白血病和淋巴瘤，这些疾病会阻止一个人的免疫系统正常工作。干细胞移植，也称为骨髓移植，通常是患者的唯一治愈选择。这种程序用健康的供体干细胞替换患者的受损血细胞，从而重建患者的整个血液和免疫系统。仅在英国，每年就有超过2,000人接受这种治疗。尽管已经进行了50多年，但关于移植如何工作的许多基本问题仍然未解。虽然它们可以挽救生命，但结果差异很大，许多患者在多年后仍面临并发症。供体年龄已知会影响成功率，但移植后细胞水平上发生的情况一直是个“黑箱”，直到现在。

在这项新研究中，来自惠康桑格研究所和苏黎世大学的研究人员使用先进的基因组测序技术分析了10对供体-受体兄弟姐妹长达31年的血样。通过分析供体和受体干细胞一生中发生的突变，他们能够追踪有多少干细胞在移植过程中存活并继续在患者体内产生新的血细胞——这是一种以前不可能实现的方法。研究团队发现，来自年轻供体（20多岁和30多岁）的移植中，约有30,000个干细胞能长期存活，而来自老年供体的移植中只有1,000到3,000个干细胞存活。这种下降可能导致免疫力降低和复发风险增加，这可能解释了为什么年轻供体通常会导致更好的结果。他们还发现，移植过程会使受者的血液系统老化10-15年，主要原因是干细胞多样性较低。令人惊讶的是，尽管移植过程带来了巨大的压力，干细胞在迅速分裂以重建患者血液时获得的新基因突变很少。这挑战了之前关于移植期间高突变率的假设。

这项研究还确定了其他与供体年龄无关的遗传因素，这些因素有助于某些干细胞在移植后茁壮成长。这一系列遗传优势可能会导致更好的治疗方法，使移植对更广泛的患者更安全、更有效。惠康桑格研究所的迈克尔·斯宾塞·查普曼博士说：“当你接受移植时，就像给你的血液系统一个全新的开始，但这些干细胞实际上发生了什么？直到现在，我们只能引入细胞，然后通过监测血细胞计数来观察恢复情况。但在本研究中，我们追踪了一个样本几十年的变化，揭示了一些细胞群体逐渐消失，而另一些则占据主导地位，塑造了患者随着时间的推移产生的血液。能够如此详细地了解这个过程非常令人兴奋。”

苏黎世大学的马克·曼兹博士说：“研究表明，年龄不仅仅是数字——它是移植成功的重要因素。虽然造血干细胞系统在长时间内非常稳定，但年轻供体通常提供更大范围和更多样化的干细胞，这可能对患者的长期恢复至关重要。我们希望继续探索影响长期造血干细胞动态的其他因素，以便优化供体选择以及受者骨髓环境，以实现最佳的长期干细胞功能。”

惠康桑格研究所的彼得·坎贝尔博士说：“移植过程迫使血液和免疫细胞通过一种‘基因瓶颈’。我们的新方法使我们能够更密切地研究这一瓶颈现象。我们发现，瓶颈为一些干细胞提供了多种不同的机会，使它们在受者的新环境中比其他干细胞更茁壮成长。我们认为，有可能找到使某些干细胞比其他干细胞更茁壮成长的基因——这些基因理论上可以用于提高移植成功的可能性。”

参考文献：

1. 异基因造血细胞移植后的克隆动力学 - (https://www.nature.com/articles/s41586-024-08128-y) 来源-Eurekalert

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