威尔康奈尔医学院研究人员领导的一项临床前研究表明，单个分子开关对于血液干细胞进入激活再生状态并产生新血细胞至关重要。这一发现可能带来更有效的骨髓移植和基因疗法。

干细胞是未成熟的细胞，在几乎所有组织中都发挥基本的再生作用。它们通常处于静止、缓慢分裂的状态，但在受伤后可以切换到激活状态，快速繁殖并变成成熟的功能性细胞，从而取代组织。

研究人员在2 月 25 日发表于《自然免疫学》杂志的一项研究中发现，一种名为 FLI-1 的 DNA 转录调节蛋白在血液干细胞的再生过程中起着关键作用，这些干细胞大多驻留在骨髓中，直到受到刺激或“动员”进入血液。他们表明，在静止的成人动员骨髓干细胞中短暂产生 FLI-1 可以激活它们，从而使它们迅速扩增数量，并有更好的机会成功移植到新宿主中。

“我们在本研究中概述的方法可以显著提高骨髓移植和骨髓细胞靶向基因治疗的效率，特别是在捐赠者可行血液干细胞供应非常有限的情况下，”该研究的资深作者、哈特曼治疗器官再生研究所和安萨里干细胞研究所所长、再生医学部门负责人以及威尔康奈尔医学院遗传医学 Arthur B. Belfer 教授 Shahin Rafii 博士说。

骨髓移植包括血液干细胞，可以补充接受者的血细胞和免疫细胞群，是治疗某些癌症的重要因素。医生有时也会使用从患者自身抽取的健康血液干细胞来补充癌症患者的血细胞，尽管如果这些干细胞已经接受过化疗和/或放射治疗，它们可能更难激活和扩增。

同样，一些基因疗法，尤其是针对β-地中海贫血等血液疾病的基因疗法，需要采集患者的血液干细胞，插入治疗基因，并在实验室中扩增脆弱的干细胞，然后再重新注入患者体内。如果医生有一种安全可靠的方法将静止的血液干细胞转换为更具再生能力的状态，所有这些应用都会得到改善。

在这项研究中，研究人员利用单细胞分析和其他技术来分析静止和激活的血液干细胞之间的基因活性差异。最终，他们将注意力集中在 FLI-1 上，这是一种可以控制数千种基因活性的转录因子蛋白。他们发现，FLI-1 的缺失会使血液干细胞保持静止状态，并在很大程度上阻止这些细胞与周围骨髓细胞(特别是组成血管的特化内皮细胞)的相互作用。

相反，FLI-1 的活性可恢复干细胞与微环境内皮细胞微环境(也称为血管微环境)的连接和协同适应性。FLI-1 可将它们推入激活的再生状态，从而大大提高它们在新宿主中扩展和恢复血细胞供应的能力。