研究人员认为他们可能已经解开了被称为骨髓增生性疾病的一系列血液疾病背后的谜团——这些疾病是由干细胞过量引发的，是诸如白血病等疾病的前兆。如果是这样，这一发现可能为预防和治疗此类疾病奠定基础——其中一些疾病可能导致心脏病、异常出血甚至死亡。
科学家长期以来认为，这些疾病是由血液干细胞正常周期的紊乱引起的，这种紊乱促使它们转变成祖细胞，这是一个中间阶段，此时干细胞已被编程成为某种类型的组织细胞，但尚未完全成熟为那种形式。但本周发表在《Cell》杂志上的两项新研究表明，外部因素而非缺陷细胞可能是罪魁祸首。具体而言，科学家发现，血液干细胞可能会失控，原因在于它们产生地骨髓存在缺陷。
“我们的发现具有完全的临床相关性，可能会改变未来此类患者的诊断和治疗方式，” Louise Purton说道，她是一位干细胞生物学家，在波士顿的马萨诸塞州总医院和澳大利亚东墨尔本的彼得·麦卡伦癌症中心都有职位。“微环境（干细胞的产生和储存地）是疾病的唯一诱因这一事实是一个完全出乎意料的结果。我们的研究是第一个表明这种情况正在发生的，并且有临床证据表明，一些移植了健康供体细胞的患者会患上完全[源于]供体的血液疾病，但供体仍然健康。”
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Purton的团队和哈佛大学达纳-法伯癌症研究所的儿科肿瘤学家Stuart Orkin领导的另一个团队确定，细胞微环境可能会在骨髓中缺乏两种蛋白质之一的小鼠中诱发疾病：视黄酸受体γ (RARγ)，一种结合维生素A的受体蛋白，以及肿瘤抑制蛋白视网膜母细胞瘤蛋白。与正常的干细胞一样，在身体需要之前保持静止不同，蛋白质缺乏环境中的干细胞分化成祖细胞，这些祖细胞成熟为白细胞或红细胞或血小板、成骨细胞（形成骨骼的细胞）或破骨细胞（自然分解骨骼的细胞），而没有繁殖。
Purton的研究小组去年发现，血液和骨髓细胞中缺乏RARγ受体的小鼠的血液干细胞数量是正常小鼠的三分之一。原因是：干细胞不知何故成熟过快，没有分裂和繁殖。Purton说，该团队观察到，这些小鼠似乎出现了与患有骨髓增生性疾病的人出现的症状相似的症状，并且它们的过早分化的细胞涌入血液并沉积在身体的其他部位，如脾脏，脾脏像在这种疾病中经常发生的那样肿大。
Purton的团队在其新的研究中重现了这些条件，再次移除了RARγ受体并在小鼠中诱导了骨髓增生性疾病状态。然后，他们将来自正常小鼠的骨髓（RARγ受体完整）注射到基因敲除小鼠中。“在这种情况下，[其中]血细胞都含有RARγ [并且]微环境完全缺乏RARγ，” Purton说，“骨髓增生性疾病发生得非常迅速，证明这种疾病完全是由微环境诱导的。”
在第二项新研究中，Orkin的研究小组在一个小鼠群体中灭活了视网膜母细胞瘤蛋白。根据Orkin的说法，这种蛋白质在20多年来一直被认为是细胞周期的关键调节因子，并且被认为在许多癌症中是“紊乱的”。他们发现，剥夺骨髓细胞的视网膜母细胞瘤蛋白足以导致干细胞进展为早期祖细胞，或已经分化的细胞，而不是保持多能性。这些过量的细胞然后迁移到脾脏并涌入身体的其他部位，导致上述疾病。
Orkin说，这项研究的下一步是确定骨髓成熟细胞和在那里产生和生存的干细胞之间发生的细胞相互作用。
研究人员表示，毫无疑问，细胞微环境促成癌前血细胞疾病。但他们指出，目前尚不清楚它究竟是如何加速干细胞分化和衰老的。“我认为这项工作表明，在这种可能随着时间推移而发展的疾病中，” Orkin说，“你不能只关注一个组成部分[例如干细胞本身]而忽略另一个。”