科学家们宣布了一项干细胞研究的突破,这项研究可能对涉及人体细胞再生的医学治疗产生重大影响。而他们的发现来自一个不太寻常的来源:蜂王浆。这是蜜蜂用来将普通蜜蜂幼虫变成蜂后的那种物质。
蜂王浆
一只蜂王的一生与其他蜜蜂一样,都是在蜂巢中作为幼虫,由同伴照顾。但当需要一位新蜂王时,这只幼虫会被单独挑出来,喂食大量的蜂王浆,这是一种由蜂巢中的工蜂分泌的营养丰富的粘液。正是这种物质,而不是任何基因差异,使她成为蜂王。
这只蜂王比蜂巢里的其他蜜蜂体型更大,这意味着她的身体细胞数量显著增加,尽管她的基因与姐妹们非常相似。蜂王浆被认为通过在发育早期以某种方式触发干细胞——尚未分化成专业细胞的细胞——的数量增加,来增加她的细胞数量。
蜂王浆在世界许多地区被广泛用作膳食补充剂。尽管许多声称对人类健康的益处都值得怀疑,但少数已被随机对照试验证实。后者促使研究人员开始研究蜂王浆在蜂巢之外可能产生的效果。
现在,斯坦福大学的一个研究团队发现,蜂王浆中的活性成分——蜂王素(royalactin),能够阻止干细胞分化,也就是生长成熟的细胞,比如肌肉细胞或皮肤细胞。这意味着,随着它们继续生长和繁殖,它们会产生更多的干细胞,从而增加了其治疗潜力。
如果你给老鼠喂食蜂王素
皮肤科副教授 Kevin Wang 是这项今天发表在《Nature Communications》上的研究的主要研究者。他说,鉴于蜂王素在蜂王形成中的作用,以及其在人体再生方面流传的传言,用它来测试干细胞是合乎逻辑的。他们在实验中使用了小鼠的胚胎干细胞。
“这是一个巨大的信心之举,”Wang 说。
他们是在实验室里制造蜂王素,而不是从蜂巢中提取。“如果我们使用真正的蜂王素,我们会让整个部门破产,”Wang 说。“要获得那么多蜂王素,我们需要成加仑成加仑的蜂王浆。”
最终,蜂王素如预期般起作用——它触发了一种细胞反应,使干细胞自我更新。随着细胞分裂和繁殖,它们都保持着干细胞的状态。
寻找人类蜂王素
研究人员猜测,小鼠干细胞对蜂王素产生反应的原因是,它们体内存在一种类似的化合物——一种形状相同的蛋白质——是天然存在的。
这有点像找到了一个本不应该匹配却能匹配的锁和钥匙。一把蜜蜂制造的能打开老鼠制造的锁的钥匙,暗示着某个地方一定存在一把老鼠制造的、形状与蜜蜂制造的钥匙完全相同——即使材质不同——的钥匙。如果不是这样,那把老鼠制造的锁就不会存在。
他们通过使用一种算法搜索人类分泌的每一种蛋白质,寻找与蜂王素形状匹配的蛋白质,找到了那把老鼠制造的钥匙——也就是蜂王素的哺乳动物类似物。
他们发现了一个——也只有一个——符合要求的蛋白质。关于这种蛋白质,几乎一无所知,只知道它的存在。而且它只在人类发育非常早期短暂表达。
发现 Regina
如何为一个新发现的人类蜂王化合物命名?
“我想给它命名为‘Beyoncé’,取‘Queen Bey’的意思,但《Nature Communications》的编辑强烈反对,真是太可惜了,”Wang 解释道。取而代之的是,团队选择了“regina”,这是拉丁语中“女王”的意思。
Wang 的梦想是,Regina 的发现将推动基于干细胞的医学治疗的进步。一位从中风、心脏病发作、阿尔茨海默病或胃溃疡中康复的患者,可能会接受一个支架,将 Regina 直接输送到患处,允许更多的干细胞在那里生长,从而可能加速康复。当然,这个梦想离现实还很远,需要更多的研究来弄清楚这种分子的真正潜力。
目前,Regina 和蜂王素仍然可以作为新的干细胞更新因子使用。这些是添加到培养的干细胞中,以保持它们作为未分化的干细胞的化合物。Wang 认为,这些化合物与目前用于此任务的化学物质相比,至少不差,甚至可能更好。














