来自加利福尼亚和日本的一个研究团队发现，一种必需氨基酸在血液干细胞的生成中起着至关重要的作用——科学家们表示，这一发现可能为治疗血癌患者提供一种替代化疗和放疗的潜在方法。
人们通过食用蛋白质获得的氨基酸缬氨酸，似乎是血液干细胞形成的关键。根据周四发表在《科学》杂志上的这项新研究，剥夺小鼠这种蛋白质构建块两到四周后，它们完全停止了制造新的血细胞。
研究人员表示，在实验室测试中，研究表明人类血液干细胞也似乎依赖于缬氨酸。如果这被证实是真的，那么在骨髓移植前剥夺患者的氨基酸，可能会使他们免于化疗或放疗的必要性，这两种方法都会破坏血液干细胞，为新的移植干细胞腾出空间。但通过这些手术，每 20 名移植患者中就有 1 人死亡，有时是由于与毒性治疗相关的并发症造成的。
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此外，新论文的资深作者中内启光表示，剥夺某些白血病患者的缬氨酸甚至可能杀死导致他们患癌症的细胞。“如果可以使用这样一种简单且相对危害较小的疗法来治疗白血病，那将是太好了，”东京大学和斯坦福大学的干细胞研究员中内启光说。“这就是我目前所希望的。”中内补充说，他对发现如此基本的生物过程感到惊讶。“我自己都不敢相信，”他说。
加州大学圣克鲁兹分校的血液干细胞研究员卡米拉·福斯伯格没有参与这项研究，她说她对结果印象深刻，并对仍然有如此根本性的发现感到兴奋。“令人非常兴奋的是，我们认为的基本事物仍然给我们带来惊喜，”她说，并补充说，弄清楚为什么这些血液干细胞（也称为造血细胞）对缬氨酸如此敏感至关重要。其他细胞类型可能对体内活跃的其他 19 种氨基酸具有特殊的敏感性，其中 9 种是必需的，必须通过食物获得，因此福斯伯格认为现在也必须对这些氨基酸进行研究。圣路易斯华盛顿大学医学院的干细胞生物学家林恒力说，缬氨酸在血液中发挥的重要作用不应如此令人惊讶。众所周知，一些食用低蛋白素食的人会患上贫血，这是一种以红细胞水平低为特征的疾病。
林恒力没有参与这项新研究，但他表示，他在自己的实验室中也做出了类似的、未发表的发现，这让他对中内启光的结果充满信心。他还认为，缬氨酸剥夺在人体中的效果可能与在小鼠中一样好，尽管要确定人们可以忍受剥夺这种氨基酸多长时间还需要大量的研究。他说，如果缬氨酸剥夺对骨髓移植患者有效，那么它可能会为一些通常不被认为是化疗或放疗候选人的人（例如孕妇）开放手术。然而，林恒力怀疑，单独使用缬氨酸剥夺对直接治疗癌症不会有效，尽管它可能与其他疗法结合使用效果良好。
在新研究中，中内启光和他的同事表示，他们能够在剥夺缬氨酸的小鼠身上成功移植骨髓，而无需放疗或化疗，但一些小鼠因缺乏营养而死亡，缬氨酸也参与新陈代谢和组织修复。中内启光说，通过给人们喂食特殊配方的静脉注射饮食来剥夺他们的缬氨酸应该相对容易，尽管他承认，如果剥夺需要持续数周或数月，那可能会很困难。
研究人员还发现，当在没有缬氨酸的情况下培养人类血液干细胞时，它们无法增殖。中内启光说，该团队在研究完成后才意识到，这项研究建立在已故诺贝尔奖获得者阿瑟·科恩伯格 70 年前在《科学》杂志上发表的研究基础上。当中内启光在斯坦福大学做博士后时，他认识这位生物化学家，并表示他对能够更新和扩展科恩伯格的发现感到自豪。
现在中内启光说，他希望这项工作将导致新的癌症治疗方法。“在其他干细胞以及癌干细胞中，可能存在其他类似的氨基酸依赖性，”他说。“这些是我非常感兴趣的事情。”