干细胞的人生故事

确保干细胞的再生和维护身体组织。像癌症这样的疾病可能出现失控。从亚琛大学医院与医生合作,马普进化生物学研究所Plon设计了一个数学模型来映射造血的种群的发展,即造血,随着年龄的干细胞。模型使用染色体端粒的血细胞。这些保护性覆盖位于染色体的末端,缩小每次细胞分裂。因此,它可以告诉多少次细胞已经从它的长度划分。偏离正常的与年龄相关的长度分布可能是指示性的疾病。

干细胞是所有专门的细胞的起源:当他们分裂,前体细胞形成,反过来,逐步分化为成熟细胞繁殖。在血液形成,例如,数十亿不同血细胞形成每天在骨髓干细胞。小时候干细胞数量的增加,但在成年期大约是常数。在成年人,通常细胞分裂产生新的干细胞和前驱细胞数量,从而基本上仍不变。

虽然造血干细胞是非常长寿,他们受老化过程。结果,他们的风险逐渐发展中遗传物质的突变。干细胞突变可以产生可以肆意地生长,导致癌症的发展。然而,很难建立准确的连接之间的年龄和干细胞的“部门历史”,一方面,恶性变性和相关疾病的风险及其风险的病人。

本杰明·沃纳和阿恩特劳尔森Plon马克斯普朗克进化生物学的因此在合作费边贝尔和蒂姆Brummendorf从亚琛大学医院来计算干细胞的发展。与每一个细胞分裂时,染色体端粒轻微萎缩,直到没有进一步划分是可能的。“因此,端粒的长度分布反映了早期的细胞对干细胞,我们可以得出结论,完成细胞的形成,”沃纳解释说。“数据已经可用平均端粒长度而不是分布。以前的模型都没有连接到这样的数据。我们现在这一步,”特劳尔森补充道。

科学家们分析了共356名健康的血细胞所有年龄段的测试对象并确定56的端粒长度的分布。使用这些数据,然后团队测试不同的数学模型,以描述每个年龄的长度分布。“原来数据描述的模型,最好是还考虑到干细胞池的增长,”沃纳解释说。干细胞可以增殖,而不是分成一个干细胞和一个前驱细胞,他们分为两个女儿干细胞。这种对称分裂在儿童尤为常见。

“多亏了模式,当前的快照端粒长度分布现在理论上足以了解过去和未来的人的端粒。我们可以确定干细胞群在任何时间点,”特劳尔森表示。这使得疾病的预测和识别风险的群体。例如,有迹象表明,干细胞是一个最佳的平均数量的人患癌症的风险最低。“另一方面,缩短端粒可以支持某些疾病的出现,”贝尔说。

科学家们现在打算检查这些链接可能使用他们的模型。“这可能提高诊断和预后评估,在此基础上,某些血液疾病的靶向治疗在未来,“Brummendorf说。