青春期是指由儿童逐渐发育成为成年人的过渡时期。这是人体迅速生长发育的关键时期，也是继婴儿期后，人生第二个生长发育的高峰期。
而青春期，总是跟“叛逆”紧紧联系在一起。在这个期间，你可能会表现得任性、倔强……但你知道吗？在青春期，有一个“小家伙”也会明显表现出自己的小脾气，他就是——造血干细胞。
我们先来认识一下造血干细胞这个小家伙。
干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。与肿瘤细胞一样，干细胞在体内具有无限增殖的潜力。但与肿瘤细胞不同的是，各个组织的成体干细胞数量处于严密的调控状态。
骨髓内的造血干细胞是负责生成人体所有血液细胞的始祖细胞。他们是受人体调控的“正规军”，留存着血液更新的原始动力，保证我们人体内的血液去旧存新，循环往复。
生命的孕育而生，往往伴随着复杂的发育过程。对每个人来说，青春期是我们经历的最为深刻的发育旅程。在这段肉眼可见的发育过程中，为了满足日益增长的代谢需求，血液系统也进行着一场悄无声息的扩充。
借助于最先进的流式细胞分析技术，科学家们对出生后骨髓造血干细胞的数量进行了严密的“监控”。他们发现，出生后，骨髓内的造血干细胞通过细胞分裂的方式进入高速扩增。但是，当青春期开始了以后，这一发育进程突然就驶入了“刹车制动”阶段，造血干细胞的数量开始逐步达到稳定。
而迄今为止，科学家对于机体调控成体干细胞数量的分子机制、以及这种数量调控背后的生物学重要性仍一无所知。
日前，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所周波研究组与上海交通大学郑俊克研究组首度揭示了人类青春期起始分泌的脑垂体激素——促黄体生成素在造血干细胞数量稳定维持中的重要调控功能。
促黄体生成素是自青春期开始由脑垂体分泌的一种激素，它的“本职工作”是参与调控生殖系统的成熟，在它的指挥调度下，我们耳熟能详的雌性激素、雄性激素才能正确发挥相应功能，使得男女逐渐建立其各自的性别特征。
但在本项研究中，科研人员发现促黄体生成素还拥有另一项功能——调节青春期小鼠造血干细胞数量，保持造血干细胞的稳定。
如前所言，在研究之初，造血干细胞数量调控的谜题同样也困扰着周波团队。而他们监控到的发生在青春期的这一次“刹车”促成了一次灵感的迸发：同样在青春期起始分泌的激素是否是此次刹车的始作俑者？
进一步的研究证实了他们的猜想。通过严谨的实验，他们发现能够感应促黄体生成素的“受体蛋白”直接表达于造血干细胞的细胞表面。而一旦造血干细胞失去对促黄体生成素的“感应”，它们会在青春期不断扩增，最终导致骨髓过度造血和白细胞增多症，随之而来的是白血病进程的加速。
这项工作的顺利进行得益于中科院强大的研究平台，凭借先进的流式细胞分析技术，研究人员得以对造血干细胞数量变化进行严密监控，其数量涨落皆在掌握之中。
基因敲除小鼠则在研究的最后发挥了举锤落音的作用，通过基因改造，研究人员让小鼠体内一个关健基因失去作用从而导致造血干细胞无法“感应”到青春期的促黄体生成素，而此后小鼠骨髓内出现的造血干细胞过度扩增，外周血白细胞异常增多，直接证明了促黄体生成素在调控造血干细胞功能过程中发挥着关键作用。
在此基础上，研究人员还发现，阻断促黄体生成素的信号将加速白血病的发病速度。
世间万物皆有度，在生物进化过程中，造血干细胞的数量命运也许早已写进基因密码之中。当造血干细胞数量过少，血之源泉面临衰竭，因而缺血，那么，当造血干细胞过剩，我们将会面临何种境地？
这项工作给了我们一项完美回答——机体内存在一个隐藏的“生物钟”：造血干细胞一旦进入青春期就会被“紧急制动”，而刹车失效的后果则是血液疾病乃至白血病的发生。
来源：中国科学院分子细胞科学卓越创新中心/生物化学与细胞生物学研究所
联系客服
