众所周知，造血干细胞(血细胞的前体)很难在培养皿中培养，而培养皿是基础研究的关键工具。加州大学圣地亚哥分校医学院的科学家们已经发现了潜在的问题，并开发了一种保持培养细胞健康的方法。他们说，这些发现对寻求干细胞移植的病人来说是一个好消息，并且可能暗示了一种防止衰老的新方法。

该研究结果将发表在2021年8月12日的Cell Stem Cell网络版上。

在骨髓移植中，通过静脉注入造血干细胞来重建骨髓或免疫系统受损的患者的血液生产。该手术被用于治疗白血病、淋巴瘤、再生障碍性贫血和免疫缺陷疾病。然而，供体干细胞并非总能提供给需要的患者。

“即使是接受干细胞治疗的患者，移植更多的细胞也会产生更少的并发症，增加全面成功的机会，”资深作者、加州大学圣地亚哥医学院医学助理教授Robert Signer博士说。

当其他研究人员试图通过在培养皿中重建骨髓环境来培养造血干细胞时，Signer的团队转而询问是什么内部机制使细胞一开始就不健康，他们能否直接纠正这一过程?

该研究的主要作者Miriama Kruta是Signer实验室的博士后和博士，他和同事发现，在培养皿的外部环境中，干细胞开始产生过剩的蛋白质，导致极端的压力。应激状态激活热休克反应，这是一个由热休克因子1 (HSF1)调控的高度保守的应激缓解途径。研究人员发现了两种不同的超激活HSF1基因的小分子。通过在培养物中加入这些物质，热休克通路的活性增强有助于重新平衡细胞的平衡状态或内稳态。

Signer说:“现在，我们可以在培养中长时间保存高质量的干细胞。”“我们希望质量的提高将导致临床结果的改善。”

小鼠和人类造血干细胞均显示HSF1激活增强可恢复蛋白质稳态。Signer说，下一步是测试这些小分子如何影响移植系统中人类干细胞的结果。

研究人员发现，热休克途径不仅在培养皿中很重要，它还能在衰老过程中保持原生骨髓中的干细胞健康。虽然HSF1在年轻人的干细胞中是不活跃的，但在中年人和老年人中却是激活的。

Signer说:“HSF1在衰老过程中被激活，以保持干细胞的健康。”“在衰老过程中，蛋白质损伤会损害干细胞，可能会破坏老年人的血液和免疫细胞的生成。”超激活HSF1最终可能被用于改善衰老过程中的干细胞和组织功能，以预防血液疾病，并提高老年人的免疫力。

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DOI 10.1016 / j.stem.2021.07.009