Science：科學家發現新的飲食策略，清除造血幹細胞

必需氨基酸是指人體自身不能合成或者合成速度不能滿足需求，從而必須從食物中攝取的一類氨基酸。對於成年人而言，賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸8大氨基酸屬於必需氨基酸。

然而近期，斯坦福大學醫學院的研究團隊卻發現，當飲食中缺乏纈氨酸，小鼠體內造血幹細胞的數量會減少。斯坦福大學遺傳學教授Hiromitsu Nakauchi和東京大學幹細胞生物學和再生醫學中心的副教授Satoshi Yamazak實驗室合作，希望能夠研發出一種基於氨基酸缺乏的飲食療法，能夠替代化療或者放療，從而降低副作用，減緩患者痛苦。

通過氨基酸缺乏處理，可以有效降低小鼠造血幹細胞的數量，從而增加骨髓移植的成功率。同時，人類造血幹細胞同樣也受纈氨酸缺乏影響。這意味著，這一治療思路同樣可以應用於人類身上。相關研究成果於10月20日在線發表在《Science》期刊。

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缺乏纈氨酸的影響

Nakauchi 教授表示：「相對於化療或者放療，飲食中缺乏纈氨酸對健康的負面影響微乎其微。經過輻射處理過的小鼠健康狀況糟糕，不能生育，且生存不了一年。但是，當以缺乏纈氨酸的食物飼養小鼠，在骨髓移植後，實驗小鼠依然能夠生育，且擁有正常的壽命。」

缺乏纈氨酸會特異性影響造血幹細胞，但是對於其他類型的幹細胞也會受到其影響，包括頭髮幹細胞和一些T細胞。但是相對於化療對身體細胞的影響，這些負面影響相對是很輕的。

「骨髓移植時建立在放、化療基礎上的治療方法，如果飲食策略有效，那麼或許我們可以轉變思路，利用纈氨酸缺乏法結合骨髓移植治療血液類疾病。」 Nakauchi 教授進一步解釋道。

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研究靈感

這一最新研究的靈感源自一篇1946年發表在《Science》上的文章。文章的作者之一是1959年諾貝爾生理學或醫學獎得主Arthur Kornberg。Kornberg團隊發現，一些患有多種類型貧血的小鼠可以用提純的氨基酸化合物進行治療。

當Yamazaki和Nakauchi團隊注意到這一篇年代已久的文章，他們因好奇驅動而進行了Kornberg團隊不曾做過的相關試驗：檢測特定氨基酸存在/缺失是否會對血液中幹細胞有影響？

最終他們發現，當培養基中缺乏纈氨酸或者半胱氨酸時，小鼠造血幹細胞會受到影響。

隨後，研究人員委託一家公司生產了僅缺乏這兩種氨基酸的小鼠食物，並持續餵養小鼠4周。結果顯示，僅僅缺乏纈氨酸的食物，會減少小鼠造血幹細胞的數量。不同於纈氨酸，半胱氨酸並不屬於必需氨基酸，這意味著機體能夠自己合成且滿足需求。而纈氨酸是必須通過通過食物補充的必需氨基酸。

此外，斯坦福大小的科學家們正在嘗試使用抗體代替放化療，以便在進行骨髓移植之前清除患者本身的造血幹細胞。Nakauchi表示，或許飲食療法可以與抗體結合，從而增加治療的有效性和安全性。

目前，研究人員還不清楚氨基酸缺乏影響造血幹細胞的機理。但是，這種飲食療法或許可以開啟一個針對幹細胞代謝的研究方向，從而成為疾病治療的新策略。最後，Nakauchi強調：「這一研究成果同樣提醒我們要均衡膳食結構，營養全面有利於身體健康。」

備註：文章編譯、整理自「Withholding amino acid depletes blood stem cells, researchers say」。

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