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造血干細胞在體內生根 新發現有望改善骨髓移植

日期:2015-01-17 | 來源 :中國科技網 | 作者: | 閱讀次數:

  [導讀] 一組能“看穿”斑馬魚的圖片第一次提供了造血干細胞如何在體內生根并生成血液的直接觀察。美國波士頓兒童醫院干細胞研究項目組在1月16日發表于《細胞》雜志網絡版的一份報告中,描述了這一令人驚訝的動力系統,為提高癌癥、免疫系統疾病和血液疾病患者的骨髓移植治療效果提供了幾條線索。

  實時圖像捕捉造血干細胞在體內如何生根

  新發現有望改善骨髓移植治療效果

  科技日報訊 (記者房琳琳)一組能“看穿”斑馬魚的圖片第一次提供了造血干細胞如何在體內生根并生成血液的直接觀察。美國波士頓兒童醫院干細胞研究項目組在1月16日發表于《細胞》雜志網絡版的一份報告中,描述了這一令人驚訝的動力系統,為提高癌癥、免疫系統疾病和血液疾病患者的骨髓移植治療效果提供了幾條線索。

  研究項目的主任資深研究員、醫學博士萊納德在一部科普動畫片中解釋,生物造血的最初過程可以這樣描述,血液干細胞在主動脈細胞中“發芽”,然后在身體里“巡游”,直到找準“定位”,準備好為身體造血。

  這是研究人員首次通過對透明斑馬魚胚胎中標記成綠色的干細胞進行時移成像,揭示了上述定位機制。研究人員稱,當“定位”確定時,胚胎造血干細胞主動貼附在血管壁上。在那里,化學信號促使它擠壓自己突破血管壁來到血管外的空間。在這個空間中,內皮細胞包裹著它,干細胞在這個位置快樂地開始工作。當干細胞被“擁抱”著帶到附近的間質細胞那里,干細胞緊緊地黏住這類“護士”細胞,正如嬰兒對母親的依戀那樣。

  據物理學家組織網1月16日(北京時間)報道,研究人員從激光聚焦顯微鏡中看到了斑馬魚胚胎在這一階段的“擁抱”過程。通過一系列的圖像切片,他們能將包括干細胞、內皮細胞和間質細胞在內的整個三維結構整合起來。“從沒有人直接看到過干細胞如何在特定地點活動,這是第一次我們獲得了整個過程的高分辨率圖像。”科研人員說。

  最終,被擁抱的干細胞開始分化,一個子細胞離開了特定位置,其他的都還在。最終,所有干細胞離開了,并開始在血液生產基地安家落戶。

  科學家進一步對小鼠進行的類似影像學實驗發現,哺乳動物的造血干細胞也經歷了大致相同的過程。在人類身體中,造血干細胞則永遠停留在了骨髓中。

  實驗室試圖通過這個觀察結果改進骨髓移植,并尋找能影響每個步驟的藥物。通過對斑馬魚胚胎進行大量化學篩選,研究人員發現,化合物石蒜堿能促進造血干細胞及其所在特定位置之間的相互作用,進而在成年魚中產生大量造血干細胞。

  總編輯圈點

  干細胞和骨髓移植一樣,“關鍵階段”始終處在一個黑盒子當中。人們通常看到,在干細胞被移植到病人體內后不久,就能如愿測量到他們恢復活力的血液系統,但是在此間究竟發生了什么卻無法看見。然而,正如理論上將一條直線無限等分后仍有“距離”一樣,這些關鍵步驟之間的過程恰恰承載著生命的秘密。從這個意義上說,直接視覺觀察正是射入黑盒子的第一縷光線。

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