[Mar 09, 2006]
生物：普里昂蛋白質的光明面
編輯 tslim 報導
科學家發現正常型的普里昂蛋白質(prion protein)對骨髓幹細胞的自我更生似乎有其必要性。
由於不正常折疊的普里昂蛋白質與可傳染性腦海綿狀病變(transmissible spongiform encephalopathies)，例如狂牛病(mad cow disease)，有關而使得它聲名狼籍。而至於正常型的普里昂蛋白質的功能究竟為何，至今則仍然還不是很清楚。在初步的研究中，美國的研究小組發現40%的成年老鼠的骨髓細胞會釋放出普里昂蛋白質到細胞表面上，而這些有普里昂蛋白質標記的細胞中有超過80%是紅血球或是其前驅物。這意味著普里昂蛋白質或許是可引發整個成年血液系統的長生命期造血幹細胞(long-term hematopoietic stem cells)的標記。這個結果發表在2006年2月14日的Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America上.
為了驗證普里昂蛋白質是否是長生命期造血幹細胞的標記，研究人員從野生型(wild-type)的老鼠身上取下骨髓細胞並將其純化成含有與不含普里昂蛋白質的細胞。他們將這些細胞分別植入被致命射線照射(lethally irradiated)的老鼠體中，六個月後，研究人員發現在接受含有普里昂蛋白質細胞的移植中，同時發現長生命期及短生命期的造血幹細胞。而在不含普里昂蛋白質細胞的移植中，只發現短生命期造血幹細胞的活動。
由上面的實驗雖然可證明普里昂蛋白質是野生型老鼠體中長生命期造血幹細胞的標記。而為了瞭解普里昂蛋白質在造血幹細胞中的功能究竟為何，研究人員做了幾次的骨髓移植。首先將野生型及無普里昂蛋白質的老鼠骨髓細胞分別植入被致命射線照射的老鼠身上，當植入的幹細胞茂盛繁殖且產生周邊血液細胞(peripheral blood cells)後，研究人員再將其植入另一被致命射線照射的老鼠中，這樣的步驟重複三次。研究人員發現，在每次的移植後，源於無普里昂蛋白質細胞的老鼠的自我更生能力急遽下降，而由野生型老鼠細胞開始的則不會有下降的情況。而使用可以產生普里昂蛋白質的反轉錄病毒感染(retroviral infections)到接受無普里昂蛋白質骨髓細胞移植的老鼠中，則可以解救這個缺陷。由此可見，普里昂蛋白質對造血幹細胞的自我更生有其相當的必要性。
而對於普里昂蛋白質對造血幹細胞的自我更生如何產生作用，其背後的機制目前還尚不清楚，小組成員Harvey Lodish推測，普里昂蛋白質可能是將細胞表面上的賀爾蒙結合並集中在一起，或者是幫助細胞黏附到鄰近的細胞或細胞外基質(Extracellular matrix)上。他說，這只要去看它是否黏附在其他的蛋白質或任何已知或未知的賀爾蒙上即可很直接的證明這個推測。
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