輸血領(lǐng)域出現(xiàn)突破性進(jìn)展 體外生產(chǎn)紅細(xì)胞解決血源緊缺世界難題

記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部程臨釗教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組及合作團(tuán)隊(duì)，研究建立了從人外周血單個(gè)核細(xì)胞大量擴(kuò)增紅系祖細(xì)胞并高效誘導(dǎo)分化為成熟紅細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)體系，首次發(fā)現(xiàn)外源表達(dá)BMI1基因可以促使紅系祖細(xì)胞體外擴(kuò)增高達(dá)一萬(wàn)億倍，為解決紅細(xì)胞緊缺這一世界性難題提供了新思路。研究成果日前發(fā)表于美國(guó)基因和細(xì)胞治療協(xié)會(huì)會(huì)刊《分子療法》上。國(guó)際知名血液專(zhuān)家評(píng)論此工作“是輸血領(lǐng)域的突破性進(jìn)展，解決了血源緊缺的瓶頸性問(wèn)題。”

目前，紅細(xì)胞和其他血液制品主要來(lái)源于志愿者外周血捐獻(xiàn)，供者不足、感染風(fēng)險(xiǎn)、稀有血型缺乏等仍是世界性的輸血難題。體外誘導(dǎo)多能干細(xì)胞定向分化為紅細(xì)胞是解決上述問(wèn)題的另一條重要途徑，但多能干細(xì)胞分化來(lái)源的紅系祖細(xì)胞脫核效率非常低，難以產(chǎn)生足夠的成熟紅細(xì)胞。如何通過(guò)體外培養(yǎng)獲得大量功能性的紅細(xì)胞，是該領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。

科研人員通過(guò)對(duì)健康供者外周血單個(gè)核細(xì)胞富集CD235a+紅系祖細(xì)胞進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)紅系祖細(xì)胞無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間維持自我更新的狀態(tài)，并且迅速分化隨即凋亡。高通量測(cè)序結(jié)果顯示，隨著紅系祖細(xì)胞體外培養(yǎng)的分化成熟，BMI1基因表達(dá)迅速下調(diào)，外源過(guò)表達(dá)BMI1可以讓紅系祖細(xì)胞維持自我更新的能力，在培養(yǎng)體系中不斷擴(kuò)增，2個(gè)月可以擴(kuò)增高達(dá)10的一萬(wàn)億倍。此外，研究還發(fā)現(xiàn)BMI1對(duì)鐮刀型貧血癥患者來(lái)源的紅系祖細(xì)胞具有同樣的功效。將誘導(dǎo)脫核后的成熟紅細(xì)胞通過(guò)尾靜脈注射進(jìn)入輸血模型小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)來(lái)源的人紅細(xì)胞具有與正常外周血來(lái)源紅細(xì)胞一樣的體內(nèi)循環(huán)功能。最后，課題組也證實(shí)體外擴(kuò)增的紅系祖細(xì)胞可以被進(jìn)一步基因工程化修飾來(lái)滿(mǎn)足更廣泛的精準(zhǔn)醫(yī)療。

這項(xiàng)研究首次建立了人外周血來(lái)源的紅系祖細(xì)胞體外大量擴(kuò)增和高效脫核的培養(yǎng)體系，有望解決紅細(xì)胞緊缺的世界性難題。(吳長(zhǎng)鋒)