Nature解开干细胞生成之谜

　　

生物通报道  来自莫纳什大学澳大利亚再生医学研究所(ARMI)和Garvan医学研究所的科学家们解开了干细胞的生成之谜，这预示着离治愈一系列的血液病和免疫疾病已然不远。这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究，第一次鉴别出了体内触动造血干细胞(HSC)生成的机制。

存在于骨髓和脐带血中的HSCs极其重要，因为它们可以补充全身的血细胞供应（延伸阅读：Nature：干细胞生存的法宝 ）。近年来采用HSC移植一些白血病患者成功获得治愈，而医学专家们认为造血干细胞还拥有更为广泛的应用潜力。

ARMI的首席研究员Peter Currie教授说，了解HSCs自我更新补充血细胞的机制是干细胞生物学的一个“圣杯”。

“HSCs是我们可以使用的最好的治疗工具之一，因为它们可以生成体内所有的血细胞。只要我们能够阐明HSCs起初的生成机制，除了当前的移植策略，我们有可能能够通过更多的途经来利用这些细胞治疗严重的血液病，”他说。

无法在实验室环境下生成它们，是更广泛地利用HSCs的一个主要的绊脚石。尽管以往的研究表明，一个分子“开关”有可能是HSC形成的必要条件，但直到现在HSC的生成机制仍然是一个谜题。

在这一最新的研究中，ARMI的研究人员观察了发育斑马鱼中的细胞，获得了一些导致HSC生成的信号过程的新信息。斑马鱼是一种热带淡水鱼，众所周知它具有再生能力和透明的胚胎。

利用高分辨率显微镜，研究人员拍摄了这些干细胞如何在胚胎中形成的影像，以生动的细节捕获了它们的形成过程

Currie教授说，当回放这些影像时他们注意到HSCs需要一种“伙伴”细胞来帮助它们形成。这些称作为endotome细胞的伙伴具有干细胞诱导特性。

“Endotome细胞就像一个让前体HSCs依偎的舒适的沙发，帮助它们发育成为完全成熟的干细胞。我们不仅鉴别出了HSC形成需要的一些细胞和信号，还指出了起初endotome形成必需的一些基因，”Currie教授说。

“这些研究结果的真正令人兴奋之处在于，如果我们能够找到在endotome细胞中负责胚胎HSC形成的一些信号，那么我们就可以在体外利用它们来生成不同的血细胞，满足各种血液相关疾病的需求。”

“你或许可以想象，甚至可以纠正细胞中的一些遗传缺陷，然后将它们移植回体内，”Currie教授说。

Garvan医学研究所Georgina Hollway博士说，这项工作阐明了体内的一些分子过程如何在HSC形成中发挥关键作用。

Hollway博士说：“我们现在知道了这些迁移细胞对于造血干细胞形成至关重要，并且我们描述了一些相关的分子过程。这一信息并不是在实验室中生成它们的整体解决方法，但它肯定会有帮助。”

在下一阶段的研究中，Currie教授的研究小组将鉴别出更多的触动HSC生成的分子信号。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Haematopoietic stem cell induction by somite-derived endothelial cells controlled by meox1

Haematopoietic stem cells (HSCs) are self-renewing stem cells capable of replenishing all blood lineages. In all vertebrate embryos that have been studied, definitive HSCs are generated initially within the dorsal aorta (DA) of the embryonic vasculature by a series of poorly understood inductive events1, 2, 3. Previous studies have identified that signalling relayed from adjacent somites coordinates HSC induction, but the nature of this signal has remained elusive4. Here we reveal that somite specification of HSCs occurs via the deployment of a specific endothelial precursor population, which arises within a sub-compartment of the zebrafish somite that we have defined as the endotome……