两篇Nature文章：干细胞命运调控者

　　

生物通报道  一些不同的脊椎动物模型研究表明，造血干细胞至少部分起源于第一功能性胚内血管：背主动脉（DA）。然而，对于在背主动脉中促进造血干细胞生成的细胞类型和信号分子却并不是很清楚。发表在《自然》（Nature）杂志上的两篇新研究论文表明，包括椎骨和骨骼肌在内的许多组织的前体——一种叫做体节（somite）的结构参与了这一发育过程的多个阶段。

在第一篇论文中，来自澳大利亚莫纳什大学的研究人员利用一种叫做choker的斑马鱼突变体，调查了体节在背主动脉和HSCs发育中所起的作用（延伸阅读：Nature解开干细胞生成之谜 ）。在choker斑马鱼中来自体节组织的信号存在缺陷。研究人员发现，choker斑马鱼包含一个有缺陷的meox1基因，这一基因通常表达于体节之中。随后，他们在这些突变体中检测了HSC的形成。让研究人员感到惊讶地是，相比于野生型的斑马鱼这些突变体中具有更多的HSCs。

随后，作者们利用一些遗传学工具对体节内细胞的后代细胞进行了追踪。他们发现，一部分的斑马鱼体节细胞生成了排列在背主动脉上的内皮细胞。研究人员将这一祖细胞群命名为endotomal细胞。通过下调meox1的功能揭示出，这一基因抑制了体节中的endotomal细胞形成。并且，研究人员还发现endotomal自身并不能生成HSCs，而是帮助了其他的内皮细胞变为HSCs。

与之相一致，耗尽endotomal来源的内皮细胞可导致HSCs数量显著减少。这一结果部分程度上是由于Cxcl12b信号蛋白减少所致。当研究人员采用化学或遗传方法抑制Cxcl12b功能时，他们看到HSC数量急剧减少。

除了一些分泌因子，迁移细胞和体节组织之间直接的物理相互作用有可能也调控了造血干细胞（HSC）的生成。在第二篇Nature论文中，来自加州大学圣地亚哥分校的一个研究小组报告称，发现一些叫做Jams的细胞粘附蛋白参与了HSC前体细胞与体节之间的相互作用，它们是HSC形成的必要条件。

他们发现侧板中胚层中的一些内皮前体细胞在沿着体节表面朝着形成的背主动脉迁移时表达了jam1a，而体节则表达了jam2a。两种Jam蛋白物理互作，促进了细胞间强有力的接触。

研究人员还发现，体节表达了deltaC和deltaD基因，这两种基因编码了一些Notch结合蛋白，而迁移的内皮前体细胞表达Notch蛋白。在机体的许多情况下Notch信号都参与了细胞间的通讯。研究人员证实，抑制jam1a可导致Notch信号和HSCs丧失，而激活内皮前体细胞中的Notch信号可以恢复这些胚胎中的HSC形成。由Jam介导的细胞间强有力的互作有可能促进了内皮前体细胞中的Notch信号激活。这项研究表明，在HSC前体细胞迁离侧板中胚层的过程中Notch信号对于它们至关重要。

这两项研究均证实了体节在HSC形成中起关键作用。造血干细胞是一群维持生命体正常生理功能所必需的多能造血祖细胞，可以发育成各种成熟的血细胞，包括：红细胞、髓系细胞和淋系细胞等。研究人员表示，深入地了解胚胎HSC的形成机制，将有助于推动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。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Haematopoietic stem cell induction by somite-derived endothelial cells controlled by meox1.Nature Volume:512,Pages:314–318Date published:(21 August 2014)DOI:doi:10.1038/nature13678

Jam1a–Jam2a interactions regulate haematopoietic stem cell fate through Notch signalling.Nature Volume: 512,Pages:319–323Date published:(21 August 2014)DOI:doi:10.1038/nature13623