中科院潘巍峻課題組揭示一類巨噬細胞引導造血干細胞歸巢機制

來源：作者：人氣：-發表時間：2018-11-22 09:59:00【大中小】

造血干細胞（hemapoietic stem cell, HSC）一直被認為是所有血細胞的祖先。在我們出生后，這些多能性干細胞產生了我們的所有血細胞譜系：淋巴系細胞（lymphoid cell）、髓系細胞（myeloid）和紅系細胞（erythroid cell），從而在一生當中維持著我們的生命。

在人類中，造血干細胞在人胚胎2周時可出現于卵黃囊，妊娠5個月后，骨髓開始造血，出生后骨髓成為干細胞的主要來源。在造血組織中，造血干細胞所占比例甚少。

造血干細胞的來源主要包括骨髓、外周血和臍帶血。在現代醫學中，造血干細胞移植已逐漸取代骨髓移植，用于治療急、慢性白血病和某些惡性腫瘤等多種重大疾病。

圖片來自Nature, doi:10.1038/s41586-018-0709-7。

在造血干細胞由位于發育中的脊椎動物背主動脈（dorsal aorta）內部的內皮細胞產生后，歸巢允許這些新生的造血干細胞錨定在它們的壁龕中以便發生進一步的增殖和分化。這種獨特的壁龕微環境（niche microenvironment）由多種血管和諸如基質細胞之類的其他壁龕組分組成，并且調節著這個歸巢過程。然而，這種壁龕微環境的詳細結構和調節造血干細胞歸巢的機制仍然是不清楚的。

在一項新的研究中，中國科學院上海營養與健康研究院研究員潘巍峻（Weijun Pan）及其團隊利用先進的實時成像和一種細胞標記系統，對斑馬魚尾部造血組織（相當于哺乳動物的胚胎肝臟）中的造血干細胞歸巢進行高分辨率分析，并揭示出血管結構在調節造血干細胞歸巢到壁龕微環境中的作用。相關研究結果于2018年11月19日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“VCAM-1+ macrophages guide the homing of HSPCs to a vascular niche”。

潘巍峻團隊鑒定出一種稱為VCAM-1+巨噬細胞的壁龕細胞群體在靜脈叢（venous plexus）的內表面上巡邏，以一種依賴于ITGA4的方式與造血干細胞相互作用，并指導造血干細胞歸巢到壁龕微環境中。這些稱為先導細胞（usher cell）的細胞與尾靜脈毛細血管和靜脈叢一起確定了造血干細胞在壁龕微環境中的歸巢熱點區域。

更重要的是，這些先導細胞在歸巢熱點區域附近巡邏，一旦發現造血干細胞來臨時，就將它們引導到特定的血管結構中，從而實現造血干細胞歸巢到壁龕微環境中。

總之，這項研究提供了關于造血干細胞歸巢機制的新見解，并揭示出具有巡邏行為的VCAM-1 +巨噬細胞群體在造血干細胞歸巢中發揮著重要的作用。

參考資料：

Dantong Li, Wenzhi Xue, Mei Li et al. VCAM-1+ macrophages guide the homing of HSPCs to a vascular niche. Nature, Published Online: 19 November 2018, doi:10.1038/s41586-018-0709-7.