造血干細(xì)胞(hemapoietic stem cell, HSC)是存在于造血組織中的一群原始造血細(xì)胞,它不是組織固定細(xì)胞,可存在于造血組織及血液中。造血干細(xì)胞在人胚胎2周時(shí)可出現(xiàn)于卵黃囊,妊娠5個(gè)月后,骨髓開始造血,出生后骨髓成為干細(xì)胞的主要來源。在造血組織中,所占比例甚少。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中,造血干細(xì)胞在骨髓移植和疾病治療方面有重要作用。造血干細(xì)胞(HSC)一直被認(rèn)為是所有血細(xì)胞的祖先。在我們出生后,這些多能性干細(xì)胞產(chǎn)生了我們的所有血細(xì)胞譜系:淋巴系細(xì)胞(lymphoid cell)、髓系細(xì)胞(myeloid)和紅系細(xì)胞(erythroid cell)。
1988年法國的Gluckman教授在國際上率先成功采用臍血造血干細(xì)胞移植,救治了一名貧血患兒,標(biāo)志著臍帶血造血干細(xì)胞移植時(shí)代的開啟。全球現(xiàn)每年約進(jìn)行6萬例骨髓移植術(shù),其中使用自體和同種異體造血干細(xì)胞完成骨髓移植術(shù)的患者人數(shù)分別為近3.5萬和2.5萬例。
造血干細(xì)胞維持依賴于外在信號(hào)。當(dāng)前,人們已證實(shí)來自骨髓的局部信號(hào)維持造血干細(xì)胞。然而,人們并不清楚的是全身因子(systemic factor)是否也起著維持造血干細(xì)胞的作用。在一項(xiàng)新的研究中,來自美國哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員著重關(guān)注維持造血干細(xì)胞所必需的促血小板生成素(Thrombopoietin,TPO)分子。他們利用基因敲入小鼠證實(shí)TPO是由肝細(xì)胞產(chǎn)生的,而不是由骨髓細(xì)胞產(chǎn)生的,這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了人們的常規(guī)看法:鑒于造血干細(xì)胞主要存在于骨髓中,人們的直接看法就是TPO是由骨髓產(chǎn)生的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年4月6日的Science期刊上,論文標(biāo)題為“Hepatic thrombopoietin is required for bone marrow hematopoietic stem cell maintenance”。
造血干細(xì)胞,圖片來自Harvard Medical School。
為了進(jìn)一步證實(shí)這一點(diǎn),這些研究人員剔除造血細(xì)胞、成骨細(xì)胞(osteoblast)或骨髓間充質(zhì)細(xì)胞中的TPO表達(dá)并不影響造血干細(xì)胞的數(shù)量或功能。然而,當(dāng)剔除肝細(xì)胞中的TPO表達(dá)時(shí),骨髓中的造血干細(xì)胞會(huì)被耗盡。因此,肝臟中的肝細(xì)胞產(chǎn)生的循環(huán)TPO是一種跨器官因子,是維持骨髓中的造血干細(xì)胞所必需的。
這些結(jié)果證實(shí)除了骨髓局部的微環(huán)境之外,TPO等全身因子是維持骨髓中的造血干細(xì)胞的關(guān)鍵外來組分。
當(dāng)出于治療目的考慮如何激活造血干細(xì)胞時(shí),這些發(fā)現(xiàn)可能起著重要的作用。
參考資料:
Matthew Decker, Juliana Leslie, Qingxue Liu et al. Hepatic thrombopoietin is required for bone marrow hematopoietic stem cell maintenance. Science, 06 Apr 2018, 360(6384):106-110, doi:10.1126/science.aap8861
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