研究人員認為他們可能已經解開了被稱為骨髓增生性疾病的一系列血液疾病背後的謎團——這些疾病是由幹細胞過量引發的，是諸如白血病等疾病的前兆。如果是這樣，這一發現可能為預防和治療此類疾病奠定基礎——其中一些疾病可能導致心臟病、異常出血甚至死亡。
科學家長期以來認為，這些疾病是由血液幹細胞正常週期的紊亂引起的，這種紊亂促使它們轉變成祖細胞，這是一箇中間階段，此時幹細胞已被程式設計成為某種型別的組織細胞，但尚未完全成熟為那種形式。但本週發表在《Cell》雜誌上的兩項新研究表明，外部因素而非缺陷細胞可能是罪魁禍首。具體而言，科學家發現，血液幹細胞可能會失控，原因在於它們產生地骨髓存在缺陷。
“我們的發現具有完全的臨床相關性，可能會改變未來此類患者的診斷和治療方式，” Louise Purton說道，她是一位幹細胞生物學家，在波士頓的馬薩諸塞州總醫院和澳大利亞東墨爾本的彼得·麥卡倫癌症中心都有職位。“微環境（幹細胞的產生和儲存地）是疾病的唯一誘因這一事實是一個完全出乎意料的結果。我們的研究是第一個表明這種情況正在發生的，並且有臨床證據表明，一些移植了健康供體細胞的患者會患上完全[源於]供體的血液疾病，但供體仍然健康。”
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Purton的團隊和哈佛大學達納-法伯癌症研究所的兒科腫瘤學家Stuart Orkin領導的另一個團隊確定，細胞微環境可能會在骨髓中缺乏兩種蛋白質之一的小鼠中誘發疾病：視黃酸受體γ (RARγ)，一種結合維生素A的受體蛋白，以及腫瘤抑制蛋白視網膜母細胞瘤蛋白。與正常的幹細胞一樣，在身體需要之前保持靜止不同，蛋白質缺乏環境中的幹細胞分化成祖細胞，這些祖細胞成熟為白細胞或紅細胞或血小板、成骨細胞（形成骨骼的細胞）或破骨細胞（自然分解骨骼的細胞），而沒有繁殖。
Purton的研究小組去年發現，血液和骨髓細胞中缺乏RARγ受體的小鼠的血液幹細胞數量是正常小鼠的三分之一。原因是：幹細胞不知何故成熟過快，沒有分裂和繁殖。Purton說，該團隊觀察到，這些小鼠似乎出現了與患有骨髓增生性疾病的人出現的症狀相似的症狀，並且它們的過早分化的細胞湧入血液並沉積在身體的其他部位，如脾臟，脾臟像在這種疾病中經常發生的那樣腫大。
Purton的團隊在其新的研究中重現了這些條件，再次移除了RARγ受體並在小鼠中誘導了骨髓增生性疾病狀態。然後，他們將來自正常小鼠的骨髓（RARγ受體完整）注射到基因敲除小鼠中。“在這種情況下，[其中]血細胞都含有RARγ [並且]微環境完全缺乏RARγ，” Purton說，“骨髓增生性疾病發生得非常迅速，證明這種疾病完全是由微環境誘導的。”
在第二項新研究中，Orkin的研究小組在一個小鼠群體中滅活了視網膜母細胞瘤蛋白。根據Orkin的說法，這種蛋白質在20多年來一直被認為是細胞週期的關鍵調節因子，並且被認為在許多癌症中是“紊亂的”。他們發現，剝奪骨髓細胞的視網膜母細胞瘤蛋白足以導致幹細胞進展為早期祖細胞，或已經分化的細胞，而不是保持多能性。這些過量的細胞然後遷移到脾臟並湧入身體的其他部位，導致上述疾病。
Orkin說，這項研究的下一步是確定骨髓成熟細胞和在那裡產生和生存的幹細胞之間發生的細胞相互作用。
研究人員表示，毫無疑問，細胞微環境促成癌前血細胞疾病。但他們指出，目前尚不清楚它究竟是如何加速幹細胞分化和衰老的。“我認為這項工作表明，在這種可能隨著時間推移而發展的疾病中，” Orkin說，“你不能只關注一個組成部分[例如干細胞本身]而忽略另一個。”