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新发现有望改善骨髓移植治疗效果

来源:科技日报 作者: 2015-1-19

摘要: 一组能“看穿”斑马鱼的图片第一次提供了造血干细胞如何在体内生根并生成血液的直接观察。美国波士顿儿童医院干细胞研究项目组在1月16日发表于《细胞》杂志网络版的一份报告中,描述了这一令人惊讶的动力系统,为提高癌症、免疫系统疾病和血液疾病患者的骨髓移植治疗效果提供了几条线索。研究项目的主任资深研究员、医学......


一组能“看穿”斑马鱼的图片第一次提供了造血干细胞如何在体内生根并生成血液的直接观察。美国波士顿儿童医院干细胞研究项目组在1月16日发表于《细胞》杂志网络版的一份报告中,描述了这一令人惊讶的动力系统,为提高癌症、免疫系统疾病和血液疾病患者的骨髓移植治疗效果提供了几条线索。 

研究项目的主任资深研究员、医学博士莱纳德在一部科普动画片中解释,生物造血的最初过程可以这样描述,血液干细胞在主动脉细胞中“发芽”,然后在身体里“巡游”,直到找准“定位”,准备好为身体造血。

这是研究人员首次通过对透明斑马鱼胚胎中标记成绿色的干细胞进行时移成像,揭示了上述定位机制。研究人员称,当“定位”确定时,胚胎造血干细胞主动贴附在血管壁上。在那里,化学信号促使它挤压自己突破血管壁来到血管外的空间。在这个空间中,内皮细胞包裹着它,干细胞在这个位置快乐地开始工作。当干细胞被“拥抱”着带到附近的间质细胞那里,干细胞紧紧地黏住这类“护士”细胞,正如婴儿对母亲的依恋那样。

据物理学家组织网1月16日(北京时间)报道,研究人员从激光聚焦显微镜中看到了斑马鱼胚胎在这一阶段的“拥抱”过程。通过一系列的图像切片,他们能将包括干细胞、内皮细胞和间质细胞在内的整个三维结构整合起来。“从没有人直接看到过干细胞如何在特定地点活动,这是第一次我们获得了整个过程的高分辨率图像。”科研人员说。

最终,被拥抱的干细胞开始分化,一个子细胞离开了特定位置,其他的都还在。最终,所有干细胞离开了,并开始在血液生产基地安家落户。

科学家进一步对小鼠进行的类似影像学实验发现,哺乳动物的造血干细胞也经历了大致相同的过程。在人类身体中,造血干细胞则永远停留在了骨髓中。

实验室试图通过这个观察结果改进骨髓移植,并寻找能影响每个步骤的药物。通过对斑马鱼胚胎进行大量化学筛选,研究人员发现,化合物石蒜碱能促进造血干细胞及其所在特定位置之间的相互作用,进而在成年鱼中产生大量造血干细胞。


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