新生造血幹細胞在體歸巢全過程揭秘

「孟母三遷、擇鄰而居」，幹細胞在循環中遊走，尋找其最適宜的微環境的過程稱為「歸巢」。中國科學院上海營養與健康研究院潘巍峻研究員帶領研究團隊，在國際上首次高清晰解析了體內造血幹細胞歸巢的完整動態過程，該研究成果於11月20日在《自然》期刊在線發表。

造血幹細胞歸巢的概念由來已久，基於其歸巢能力的造血幹細胞移植已在臨床被廣泛應用於血液、免疫和腫瘤等重大疾病的治療。但由於該生命過程的時空跨度非常大，觀察手段十分有限，歸巢在體內生理情況下究竟如何發生、歸巢的微環境究竟是何種結構、微環境細胞又是如何幫助造血幹細胞歸巢等一系列關鍵科學原理依然知之甚少，嚴重製約了臨床造血幹細胞移植等相關技術的發展。

為攻克這一難題，潘巍峻研究員帶領其團隊歷時6年，在優化活體成像技術的基礎上，進一步整合活體免疫熒游標記、遺傳調控和圖形重構計算等方法，首創了一套全新的可以完整解析體內造血幹細胞歸巢全過程的研究體系。研究人員在國際上率先採用可變色熒光蛋白建立了造血幹細胞標記系統，在高解析度共聚焦熒光顯微鏡下，建立了造血幹細胞長時程活體觀察追蹤方案，從宏觀到微觀，生動地呈現了造血幹細胞從誕生到歸巢的全過程。

在研究過程中，他們還意外地發現了一種全新的微環境細胞，並將其命名為「先導細胞」。這類細胞是一種之前未被定義過的巨噬細胞新亞型，存在於歸巢「熱點區域」附近，他們可以識別進入造血組織的造血幹細胞並將其引入待定的血管結構中，從而實現造血幹細胞的歸巢。

這項由我國科學家獨立完成的原創性科學發現，以獨特的視角呈現了造血幹細胞在生物體內的全過程。開啟了國際上造血幹細胞領域的在體長時程、高分辨研究新時代，不僅回答了「體內的造血幹細胞歸巢如何發生」，「先導細胞」的發現，為提高造血幹細胞移植效率的轉化研究提出新理論，開創了新思路。

（來源：科技日報）

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