Nat Cell Biol:研究揭示造血幹細胞的形成過程!

2020-11-25 生物谷


2017年4月16日訊 /生物谷BIOON /——像私人偵探一樣，St. Jude兒童研究醫院的研究人員使用視頻監控工具發現了促進血細胞發育的細胞。這項發現為在實驗室創造造血幹細胞提供了線索，最終可能有助於改善骨髓移植現狀。

「這項研究可能為幹細胞生物學和血液發育學研究提供了新途徑，也為實驗室骨髓幹細胞移植提供了線索。」St. Jude兒童研究醫院血液科助理研究員、論文通訊作者Wilson Clements博士說道。這項研究於近日發表在Nature Cell Biology上。

造血幹細胞可以產生體內任何種類的血細胞。它還被用於移植治療白血病等癌症及其他血液疾病，它還開始用於基因治療領域。但是缺乏合適的供體使得造血幹細胞移植數量有限，同時在實驗室中使用多能幹細胞造血的努力一直沒有成功。

所有的造血幹細胞在出生前形成，來源於發育中的動脈血管內壁的某些內皮細胞。但是這個過程並沒有完全研究清楚。

Clements及文章第一作者Erich Damm發現軀幹神經嵴細胞是促使內皮細胞轉化為造血幹細胞的關鍵所在。軀幹神經嵴細胞由發育中的脊髓生成，會遷移至整個胚胎。它們最終會形成一系列成熟細胞，包括交感神經和副交感神經系統中的神經元、膠質細胞，而交感神經和副交感神經系統控制著人體的餵食、戰鬥、逃離、生育等過程。

通過使用延時視頻，研究人員追蹤到了透明的斑馬魚胚胎中神經嵴細胞的遷移。斑馬魚和人類具有幾乎一樣的血液系統以及使血液系統發育的信號通路。受精20小時後，神經嵴細胞到達了發育中的動脈中，24小時後遷移的細胞與動脈中的內皮細胞接觸，然後啟動內皮細胞的基因（如runx1）指示它們轉化為造血幹細胞。

研究人員使用了一系列手段表明擾亂神經嵴細胞的正常遷移或者抑制它們與內皮細胞的接觸可以阻止內皮細胞轉化為造血幹細胞。同時，斑馬魚的其它發育過程不受影響。

「此前研究人員推測形成造血幹細胞的內皮細胞周圍有其他細胞形成的微環境誘導，但是並不清楚這些細胞的種類和來源。」Damm說道，「我們的研究證明確實存在這麼一個微環境，並且確定這些微環境是由神經嵴細胞產生的。」

成年人骨髓中包含支持骨髓正常功能的微環境，其中具有軀幹神經嵴細胞來源的細胞。

這項發現也表明在發育過程中，軀幹神經嵴細胞使用了信號啟動造血幹細胞的發生發育。研究人員估計腎上腺素和去甲腎上腺素是相應的信號分子，但是還需要進一步研究確定涉及的蛋白或小分子。（生物谷Bioon.com）

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原文出處：

Erich Damm et al. Pdgf signalling guides neural crest contribution to the haematopoietic stem cell specification niche, Nature Cell Biology (2017). nature.com/articles/doi:10.1038/ncb3508

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