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Nature：肺部也有造血細胞！顛覆性研究出爐

摘要：研究人員將健康且?guī)в袩晒饧毎姆我浦踩肓斯撬枋軗p，缺乏正常血液干細胞的突變小鼠體內。分析表明，那些來自移植肺部的熒光細胞，遷移回了受損的骨髓，并在那里定居

　　近日，《自然》在線刊登了一篇顛覆大部分人常識的論文。來自加州大學舊金山分校的科學家們發(fā)現(xiàn)，肺有造血功能，而它生產(chǎn)血細胞的能力還不低——在小鼠模型中，由肺部制造的血小板數(shù)量超過了總體的一半。這一點在先前從未被發(fā)現(xiàn)過。

　　“這項發(fā)現(xiàn)毫無疑問說明了肺的復雜作用——它們不止用來呼吸，還是生成血液關鍵組成部分的重要參與者，”該項論文的負責人，加州大學舊金山分校的MarkLooney教授說：“我們在小鼠中觀察到的結果，強烈表明肺在人類的血液生成中也起著關鍵性的作用。”

　　每小時1000萬個血小板

　　這項突破性研究背后的最大功臣是一種叫做“雙光子活體成像”的技術，Looney教授正是共同發(fā)明人之一。這種成像技術使研究人員能夠完成極為精細的觀察，從而在活體小鼠的肺部的微小血管中，看到單個細胞的行為。

　　最初，研究人員想利用這項技術，了解免疫系統(tǒng)與血小板之間的相互作用。為此，他們選取了一種經(jīng)過基因改造的小鼠品系，這些小鼠體內的血小板會發(fā)出明亮的綠色熒光。然而顯微鏡下的一幕讓所有人都驚呆了：研究人員發(fā)現(xiàn)大量的巨核細胞聚集在小鼠肺部的血管中，而教科書上認為，巨核細胞主要生活在骨髓中，負責生成血小板。

　　“當我們看到生活在肺部的一大堆巨核細胞時，我們就知道，應當沿著這個方向研究下去。”該項論文的共同第一作者EmmaLefrancais博士說道。

　　于是，研究人員開始用這項突破性的成像技術，繼續(xù)觀察小鼠肺部。很快，他們得到了更多的數(shù)據(jù)。據(jù)統(tǒng)計，這些巨核細胞能以每小時生成1000萬個血小板的速度進行工作，這表明小鼠體內超過一半的血小板都是在肺部，而不是在骨髓生成的！此外，研究人員也在肺血管中找到了諸多不同種類的巨核細胞組細胞與血液干細胞。它們一直靜靜地躺在那里，被人類忽視了上百年。

　　修復受損的骨髓

　　這些在肺血管中的巨核細胞與血液干細胞引人好奇——它們是怎么來到肺部的呢？它們會不會在肺部與骨髓之間來回移動？為了回答這些問題，研究人員們做了一系列肺移植實驗。

　　首先，研究人員從將普通小鼠的肺部移植到了巨核細胞會發(fā)出綠色熒光的小鼠體內，并發(fā)現(xiàn)那些本沒有熒光細胞的肺部內，也慢慢出現(xiàn)了綠色熒光。這表明這些能生產(chǎn)血小板的巨核細胞來源自骨髓。

　　“想到這些細胞從骨髓跋山涉水來到肺部生產(chǎn)血小板，就覺得不可思議，”該項論文的另一名共同第一作者GuadalupeOrtiz-Mu？oz博士說道：“肺部有可能是生產(chǎn)血小板理想的‘生物反應堆’。也許是因為肺部血流的機械力，或者是因為其他什么我們還不清楚的分子信號。”

　　在另一項實驗中，研究人員將帶有熒光巨核細胞組細胞的肺移植入了血小板計數(shù)較低的突變小鼠。移植后，小鼠體內爆發(fā)了一波綠色熒光，并將血小板計數(shù)迅速拉回到正常水平，并維持了數(shù)月之久。這遠遠超過了單個巨核細胞或血小板的壽命。因此，這些結果表明，進入突變小鼠體內的那些熒光巨核細胞組細胞在它們體內得到了激活，從而能生產(chǎn)健康的巨核細胞，重塑血小板的生產(chǎn)。

　　在最后一項實驗中，研究人員將健康且?guī)в袩晒饧毎姆我浦踩肓斯撬枋軗p，缺乏正常血液干細胞的突變小鼠體內。分析表明，那些來自移植肺部的熒光細胞，遷移回了受損的骨髓，并在那里定居。更夸張的是，它們不僅生成血小板，還能生成各種種類的血細胞，這甚至包括了嗜中性粒細胞、B細胞與T細胞等免疫細胞。這些研究結果表明肺部是大量血液組細胞與干細胞的居住地。在有需要時，這些細胞能夠重塑受損骨髓的能力，制造血液的不同成分。

　　“據(jù)我們所知，這是首個描述肺部血液組細胞的研究，它或許與數(shù)百萬患有血小板減少癥的人息息相關，”Looney教授說道：“我們見到，許多造血干細胞并不是待在一處，而是隨著血流周游全身。也許在不同器官中研究干細胞，會成為未來的一部分。”

　　另一些科學家們認為，這項研究對于了解人類的許多疾病有著重要意義。同時，它也促使科學家們思考，這會對人類肺移植手術產(chǎn)生怎樣的影響。

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