干細(xì)胞可以進(jìn)行再生并且維持機(jī)體組織的更新,而一旦干細(xì)胞失控就會(huì)引發(fā)機(jī)體出現(xiàn)像癌癥等疾?。唤找豁?xiàng)刊登于國(guó)際雜志eLife上的研究論文中,來(lái)自德國(guó)馬克斯普朗克研究所(Max Planck Institute)等處的研究人員通過(guò)研究設(shè)計(jì)了一種數(shù)學(xué)模型,該模型可以幫助繪制造血干細(xì)胞隨著年齡變化的細(xì)胞群體的發(fā)育情況,而且該模型是利用血細(xì)胞染色體末端的端粒來(lái)完成對(duì)細(xì)胞發(fā)育情況的預(yù)測(cè)的。
干細(xì)胞是機(jī)體所有特殊細(xì)胞的起源,當(dāng)其進(jìn)行分裂時(shí),前體細(xì)胞就會(huì)形成,其會(huì)不斷再生分化成為成熟細(xì)胞,比如在血液形成過(guò)程中,數(shù)十億不同的血細(xì)胞就會(huì)通過(guò)骨髓中的干細(xì)胞每天不斷生成,而干細(xì)胞的數(shù)量在兒童期是出于增加趨勢(shì)的,但在成年期其數(shù)量相對(duì)維持不變,當(dāng)處于成年期時(shí),細(xì)胞分裂通常會(huì)產(chǎn)生新的干細(xì)胞和前體細(xì)胞,而這些細(xì)胞的數(shù)量從很大程度上保持著恒定不變的狀態(tài)。
盡管造血干細(xì)胞壽命較長(zhǎng),但其也會(huì)經(jīng)歷老化階段,最后面臨著遺傳物質(zhì)發(fā)生突變的悲?。划?dāng)突變的干細(xì)胞產(chǎn)生時(shí)就細(xì)胞的生長(zhǎng)就會(huì)失去控制從而引發(fā)癌癥,然而目前研究者很難建立老化和干細(xì)胞分裂歷史之間的關(guān)聯(lián),同時(shí)研究者也并不清楚干細(xì)胞惡性變性對(duì)患者的影響。文章中研究者就評(píng)估了干細(xì)胞的發(fā)育情況;當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí),端粒就會(huì)發(fā)生輕微收縮,直到不會(huì)出現(xiàn)分裂,Werner教授說(shuō)道,端粒的長(zhǎng)度分布直接反映了細(xì)胞早期分裂的狀況,目前已經(jīng)有研究數(shù)據(jù)來(lái)證明端粒的長(zhǎng)度,但沒有相關(guān)數(shù)據(jù)反應(yīng)端粒的分布情況,本文研究中我們就對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究。
研究者對(duì)公356名所有年齡段的測(cè)試個(gè)體機(jī)體的血細(xì)胞進(jìn)行了研究分析,從中確定了56名個(gè)體機(jī)體的端粒長(zhǎng)度的分布,隨后基于這些數(shù)據(jù)研究人員檢測(cè)了不同的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述每個(gè)年齡段個(gè)體機(jī)體端粒長(zhǎng)度的分布,結(jié)果顯示,可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳描述的模型可以有效揭示干細(xì)胞庫(kù)中干細(xì)胞的生長(zhǎng)狀況。另一位研究者Beier指出,利用這種新型模型我們就可以對(duì)染色體端粒長(zhǎng)度的分布進(jìn)行直觀地描述和分析,同時(shí)當(dāng)前數(shù)據(jù)也足以幫助我們尋找個(gè)體染色體端粒過(guò)去和未來(lái)的狀態(tài),這樣一來(lái)我們就可以在任何時(shí)間點(diǎn)來(lái)鑒別干細(xì)胞群體,從而幫助我們對(duì)疾病及風(fēng)險(xiǎn)群體進(jìn)行預(yù)測(cè),
如今研究者計(jì)劃利用當(dāng)前開發(fā)的新型模型來(lái)改善對(duì)特定疾病的診斷和預(yù)后評(píng)估,而基于此研究者還希望可以在未來(lái)開發(fā)出治療特定血液疾病的靶向療法。