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Nat Cell Biol:研究揭示造血干细胞的形成过程!

来源:生物谷 2017-04-16 16:01


2017年4月16日讯 /生物谷BIOON /——像私人侦探一样,St. Jude儿童研究医院的研究人员使用视频监控工具发现了促进血细胞发育的细胞。这项发现为在实验室创造造血干细胞提供了线索,最终可能有助于改善骨髓移植现状。

“这项研究可能为干细胞生物学和血液发育学研究提供了新途径,也为实验室骨髓干细胞移植提供了线索。”St. Jude儿童研究医院血液科助理研究员、论文通讯作者Wilson Clements博士说道。这项研究于近日发表在Nature Cell Biology上。

造血干细胞可以产生体内任何种类的血细胞。它还被用于移植治疗白血病等癌症及其他血液疾病,它还开始用于基因治疗领域。但是缺乏合适的供体使得造血干细胞移植数量有限,同时在实验室中使用多能干细胞造血的努力一直没有成功。

所有的造血干细胞在出生前形成,来源于发育中的动脉血管内壁的某些内皮细胞。但是这个过程并没有完全研究清楚。

Clements及文章第一作者Erich Damm发现躯干神经嵴细胞是促使内皮细胞转化为造血干细胞的关键所在。躯干神经嵴细胞由发育中的脊髓生成,会迁移至整个胚胎。它们最终会形成一系列成熟细胞,包括交感神经和副交感神经系统中的神经元、胶质细胞,而交感神经和副交感神经系统控制着人体的喂食、战斗、逃离、生育等过程。

通过使用延时视频,研究人员追踪到了透明的斑马鱼胚胎中神经嵴细胞的迁移。斑马鱼和人类具有几乎一样的血液系统以及使血液系统发育的信号通路。受精20小时后,神经嵴细胞到达了发育中的动脉中,24小时后迁移的细胞与动脉中的内皮细胞接触,然后启动内皮细胞的基因(如runx1)指示它们转化为造血干细胞。

研究人员使用了一系列手段表明扰乱神经嵴细胞的正常迁移或者抑制它们与内皮细胞的接触可以阻止内皮细胞转化为造血干细胞。同时,斑马鱼的其它发育过程不受影响。

“此前研究人员推测形成造血干细胞的内皮细胞周围有其他细胞形成的微环境诱导,但是并不清楚这些细胞的种类和来源。”Damm说道,“我们的研究证明确实存在这么一个微环境,并且确定这些微环境是由神经嵴细胞产生的。

成年人骨髓中包含支持骨髓正常功能的微环境,其中具有躯干神经嵴细胞来源的细胞。

这项发现也表明在发育过程中,躯干神经嵴细胞使用了信号启动造血干细胞的发生发育。研究人员估计肾上腺素和去甲肾上腺素是相应的信号分子,但是还需要进一步研究确定涉及的蛋白或小分子。(生物谷Bioon.com)

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原文出处:

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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