患者在接收骨髓移植時,會接收一批新的造血干細(xì)胞。由于放療或化療治療癌癥,引起患者體內(nèi)紅細(xì)胞或白細(xì)胞數(shù)量偏低,貧血癥患者將需要"新鮮"的干細(xì)胞。然而,移植的干細(xì)胞由于存活周期不長,或是干細(xì)胞增殖太旺盛以至于患上白血病,那么骨髓移植可能就不會成功。
為了確定骨髓(干細(xì)胞)移植持續(xù)的時間,醫(yī)學(xué)院研究所的研究者開發(fā)了一個數(shù)學(xué)模型,預(yù)測干細(xì)胞的生存周期,并用小鼠模型做進(jìn)一步測試
長期以來一直認(rèn)為干細(xì)胞是不會死亡的,他們持續(xù)自我更新,從而產(chǎn)生更多的干細(xì)胞。但是現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)每個干細(xì)胞重組以進(jìn)行自我更新只持續(xù)一段時間,小鼠試驗(yàn)表明從幾個月到幾年不等。所以我們創(chuàng)造了一個計算機(jī)程序以預(yù)測干細(xì)胞生命周期。研究者從移植接受者體內(nèi)獲取血液,對其產(chǎn)生的成熟白細(xì)胞進(jìn)行初始測量,并將這些參數(shù)輸入計算機(jī)程序中。這些信息與干細(xì)胞真正的生命周期做比較。一些干細(xì)胞可持續(xù)五個月,其他的可存活三年多,計算機(jī)程序總是以驚人的準(zhǔn)確預(yù)測了干細(xì)胞的生命周期。
發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞的自我更新是嚴(yán)格調(diào)控,從而達(dá)到一個不穩(wěn)定的平衡,干細(xì)胞更新太過頻繁導(dǎo)致白血病,太少的話骨髓移植失敗。這一的認(rèn)識使研究者能更好地預(yù)測正常干細(xì)胞增殖的條件。
使用胚胎和其他干細(xì)胞進(jìn)行組織再生的安全性和效率,將取決于準(zhǔn)確控制干細(xì)胞增殖能力。通過更好地理解干細(xì)胞如何增殖,何時消亡,生命周期預(yù)測系統(tǒng)能進(jìn)一步改善對于糖尿病、老年癡呆癥和其他疾病的治療。