为什么我们在骨头里制造血细胞

在人类和其他哺乳动物中，产生所有血细胞的干细胞位于骨骼中。但在鱼类中，肾脏中存在血液干细胞。自20世纪70年代后期以来，当生物学家首次意识到血液在身体的特定位置 - “血液干细胞壁龛”中发育时 - 他们想知道为什么不同的生物在不同的位置进化以实现这一功能。

四十年后，科学家们发现了一个有价值的线索：利基发展到保护血液干细胞免受阳光中有害的紫外线(UV)。

哈佛大学干细胞和再生生物学系，波士顿儿童医院干细胞计划和哈佛干细胞研究所的研究人员在“自然”杂志上发表了这些研究结果。这一新的“血液干细胞利基”难题将帮助团队提高血液干细胞移植的安全性。

肾上方的一把遮阳伞

这项研究的灵感来自斑马鱼的偶然观察，斑马鱼是许多实验室中使用的动物模型。

“我试图在显微镜下观察血液干细胞，但是肾脏上方的一层黑素细胞阻碍了我的观察，”医学博士弗里德里希卡普说，他现在在德国弗莱堡医学中心的儿科中心工作。黑素细胞是产生黑色素的细胞，黑色素是造成人体皮肤颜色的色素。

“肾脏上方的黑素细胞的形状让我想起了一把遮阳伞，所以我想，它们是否为血液干细胞提供紫外线保护?”卡普说。

因此，Kapp将缺乏黑素细胞的正常斑马鱼和突变斑马鱼暴露于紫外线辐射。果然，突变体中血液干细胞的数量减少了。

此外，正常的斑马鱼在倒置并照射时会失去血液干细胞。这证实了黑色素细胞伞在物理上屏蔽了肾脏免受上面的光线照射。

从水到陆地

在显示黑素细胞保护血液干细胞免受紫外线辐射后，研究人员搜索了进化的“生命之树”以寻找相似之处。他们发现黑色素细胞长期围绕着血液干细胞生态位 - 甚至在大约5亿年前与其他脊椎动物家族树分离的鱼类中也是如此。

观察最近的陆地动物进化，研究人员研究了一种毒镖蛙。当蝌蚪长出腿时，血液干细胞从黑素细胞覆盖的肾脏移动到骨髓。研究人员注意到，在其所有发育阶段，青蛙的血液干细胞生态位被保护免受紫外线照射。

了解血液干细胞生态位

“我们现在有证据表明阳光是血液干细胞生态位的进化驱动因素，”该研究的资深作者，医学博士Leonard Zon说。Zon是哈佛大学干细胞与再生生物学教授，波士顿儿童医院Grousbeck儿科学教授，霍华德休斯医学研究所研究员。

Zon将通过定义控制黑素细胞和血液干细胞之间相互作用的生物信号通路，继续研究血液干细胞生态位。

更好地了解生态位对血液干细胞移植很重要，因为移植细胞在体内找到一个新的，安全的家庭是至关重要的。

“作为一名血液学家和肿瘤科医生，我为患有血液病和癌症的患者服务，”Zon说。“一旦我们更好地了解了生态位，我们就可以使血液干细胞移植更加安全。”

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

11月29日天津疫情最新数据公布天津市昨日无新增本土新冠肺炎