新模型地图人体干细胞的发展

时间：2021-11-04 16:25:01 来源：

荧光显微镜下的端粒。端粒的长度分布（大图像：红色;小图片：浅绿色）

使用血细胞染色体上的端粒，科学家设计了一种用于在促进年龄的推位映射血液生物干细胞群体的发展的数学模型。

干细胞确保身体组织的再生和维持。如果它们螺旋失控，可以出现像癌症等疾病。与亚琛大学医院的医生合作，来自Plön的Max Planck进化生物学研究所的科学家们设计了一种用于绘制血液化群体的发展的数学模型，即血液形成，干细胞与前进年龄的血液形成。该模型使用血细胞染色体上的端粒来做到这一点。这些保护盖，其位于染色体的末端，每次收缩电池覆盖。因此，可以判断电池已经从其长度的长度达到了多少次。与正常年龄相关的长度分布的偏差可能表明疾病。

干细胞是所有专用细胞的起源：当它们均匀时，形成前体细胞，依次再现并逐渐分化为成熟细胞。例如，在血液形成期间，每天从骨髓中的干细胞形成几亿不同的血细胞。儿童时期的干细胞数量增加，但在成年期近似是恒定的。在成年人中，细胞锁定通常会产生新的干细胞和前体细胞 - 从而仍然很大程度上保持恒定。

虽然血液吞噬干细胞非常长，但它们受到衰老过程。结果，它们在其遗传物质中逐渐发展突变的风险。因此，可以出现突变的干细胞，其可能无法控制地生长并导致癌症的发育。然而，一方面，难以建立干细胞的年龄与“触发历史”之间的确切联系，以及他们对患者的恶性退化和相关疾病风险的风险。

基于微观图像，可以构建数学模型中描述的长度分布。

Benjamin Werner and Arne Traulsen来自Plön的Max Planck进化生物学研究所，因此与来自阿萨门大学医院的法比安贝尔和Timbrümendorf合作，计算干细胞的发展。通过每个细胞键，端粒均匀缩小 - 直到不可能进一步打印。因此，端粒的长度分布反映了细胞的前面的细胞，我们可以得出关于干细胞的结论，从而从中形成成品细胞，“Werner解释。“数据在平均端粒长度上已经提供，但不适用于分配。以前的模型未连接到这种数据。我们现在做了这一步骤，“塑造了真实的。

科学家分析了总共356个健康测试对象的血细胞，并确定了66中的端粒长度的分布。使用这些数据，该团队然后测试了不同的数学模型，以描述每个年龄的长度分布。结果“这是一个介绍了数据的模型，这是一个也考虑了干细胞库的增长的模型，”Werner解释道。干细胞可以增殖IF，而不是垂入一个干细胞和一个前体细胞，它们叠成两个子干细胞。这种对称的单线在儿童中特别常见。

“由于模型，目前端粒长度分布的快照现在就是足以了解一个人端粒体的过去和未来状态。我们可以在任何时候识别干细胞群，“特拉伦说。这使得能够预测疾病和风险群体的鉴定。例如，存在具有最佳平均干细胞数量的人的迹象表现出癌症的最低风险。“另一方面，很多缩短的端粒可以赞成某些疾病的出现，”Beier说。

科学家们现在计划使用他们的模型来检查这些可能的链接。“这可以改善诊断和预后评估，基于这一点，未来某些血液疾病的有针对性的治疗，”Brümmendorf说。

出版物：Benjamin Werner等，“重建造血干细胞的体内动态来自端粒长度分布，”Elife，2015; DOI：10.7554 / Elife.08687

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