眾所周知，造血干細胞非常“能干”，它是人體血液系統(tǒng)中的始祖細胞，可以通過增殖分化產(chǎn)生人體內(nèi)所有類型的血液細胞。

造血干細胞移植已被廣泛應(yīng)用于血液、免疫和腫瘤等重大疾病的治療。而這一切的前提，是造血干細胞必須要進入到造血組織才能進一步增殖分化，這個過程稱為“歸巢”，也可以叫做“回家”。

在健康的生理狀態(tài)下，造血干細胞總能找到自己的“家”，而這個“家”是適合它生存的地方，就像識途老馬一樣，永遠知道自己的家在哪里。又如“孟母三遷，擇鄰而居”，它們在外周血中“溜達”一圈，再尋找最適合自己的微環(huán)境安居樂業(yè)。

在疾病治療時，造血干細胞移植需要從捐獻者那里采集上億個細胞，但實際能夠發(fā)揮作用的可能只有幾百上千個，客觀上造成了一定程度的浪費。如果能讓更多的造血干細胞找到自己的“家”，就可以大大提升移植效率，從而給患者帶來更多治愈的希望。因此研究清楚歸巢過程就是要找到其中關(guān)鍵的重要影響因素。

盡管早在上世紀五十年代，科學家就發(fā)現(xiàn)了造血干細胞的歸巢現(xiàn)象，可這群總數(shù)只有數(shù)千個、直徑只有10微米左右、游蕩在血液中的“小不點”，怎會乖乖進入自己該去的工作站，行使使命的呢？這始終是個謎。

近日這個謎被科學家解開了！11月20日，《自然》雜志在線發(fā)表了中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究院潘巍峻研究員最新發(fā)現(xiàn)：他們在全球率先通過活體成像觀察到了造血干細胞歸巢的全過程，還找到了影響其歸巢的關(guān)鍵因素-先導細胞。

要看到造血干細胞歸巢的過程，是一個艱難的過程。不過，他幸運地找到了一個觀察的“窗口”——斑馬魚胚胎中的尾部造血組織CHT，一個功能類似人類胎兒肝臟的器官，是斑馬魚新生造血干細胞首先歸巢的地方。

原來，造血干細胞回家之路是這樣的：斑馬魚胚胎中，在心臟泵出的血液的沖刷下，造血干細胞在主動脈血管腹側(cè)壁誕生了。它隨著血液在體內(nèi)“溜達”，當它經(jīng)過CHT時，這里的血管內(nèi)皮細胞上有一種具有“減速帶”功能的粘附分子，讓高速奔流的造血干細胞降速。減速之后的造血干細胞來到血管的“三岔路口”時，就會遇到在路口轉(zhuǎn)圈巡邏的先導細胞。這些“自帶GPS”的先導細胞帶有血管細胞黏附分子VCAM-1，它就像魔術(shù)扣一樣，對準造血干細胞身上的另一半“魔術(shù)扣”ITGA4搭上去，將造血干細胞帶到附近的靜脈微血管中——就這樣，造血干細胞就“回家”了。

有時，先導細胞也會將造血干細胞固定到血管壁，此時血管壁會掀起一片薄膜，半包住造血干細胞，這也是造血干細胞“回家”的另一種方式。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有75%的造血干細胞通過進入靜脈微血管發(fā)生停留。而其余則通過被血管壁半包住而發(fā)生停留。而造血干細胞的增值、分化是以造血干細胞停留為前提的。 

該研究不僅回答了“體內(nèi)的造血干細胞歸巢如何發(fā)生”這一世界造血干細胞研究領(lǐng)域的科學問題，而且發(fā)現(xiàn)了對于造血干細胞歸巢起關(guān)鍵引導作用的“先導細胞”，為提高造血干細胞移植效率的轉(zhuǎn)化研究提出了新理論，開創(chuàng)了新思路。

來源：輸血科 肖笛鳴 張濤

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