外周血中的巨核细胞:是否存在向肺部迁移的证据?
《Frontiers in Hematology》:A megakaryocyte in the peripheral blood: evidence for pulmonary migration?
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时间:2025年11月20日
来源:Frontiers in Hematology CS0.6
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肺大颗粒细胞起源与功能研究:通过两例血液样本罕见图像探讨骨髓迁移、化疗释放及肺内血小板生成补偿机制。摘要:
肺部巨核细胞(pulmonary megakaryocytes)的概念可以追溯到一个多世纪前,然而它们的起源和功能至今仍是科学界争论的焦点。本文通过两幅罕见的循环巨核细胞图像,探讨了这一问题。其中一幅图像来自一位接受化疗的B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)患儿的血液样本,该样本是通过 Hickman 导管采集的。另一幅图像则来自一位患有原发性骨髓纤维化(primary myelofibrosis, PMF)的男性患者的外周血涂片。本文将重点分析第一幅图像,它与肺部巨核细胞的起源和功能相关联的最新研究形成对照。
在传统的观点中,巨核细胞被认为是骨髓(bone marrow, BM)中的大型多倍体细胞,主要负责血小板的生成。然而,随着研究的深入,人们逐渐认识到巨核细胞和血小板的功能具有高度的异质性,不仅限于止血,还可能参与炎症反应、免疫调节以及癌症转移等复杂过程。近年来,通过单细胞RNA测序和转录组分析等技术,科学家们发现了不同功能亚群的巨核细胞,包括活跃增殖型、造血干细胞(HSC)微环境型、炎症反应型和血小板生成型巨核细胞。这些发现提示,巨核细胞可能在不同组织中具有不同的生物学特性。
此外,研究表明,巨核细胞不仅存在于骨髓中,还可能在肺、脾、肝、胎儿肝脏和卵黄囊等组织中出现。这些称为“髓外”(extramedullary, EM)的巨核细胞,其存在和功能引发了新的研究方向。肺部巨核细胞作为髓外巨核细胞的重要组成部分,其起源问题一直存在争议。一种观点认为它们是从骨髓迁移而来的,而另一种观点则提出它们可能在肺部局部环境中独立分化。尽管迁移模型在过去的研究中被广泛接受,但直接的证据仍然有限。因此,科学界对于肺部巨核细胞的起源仍存在不同看法。
从临床观察的角度来看,肺部巨核细胞的出现具有一定的偶然性。在正常健康个体中,外周血(peripheral blood, PB)涂片中几乎不可能检测到完整的巨核细胞,因为它们通常以裸核形式存在。然而,在某些病理状态下,如新生儿、产后、术后以及患有感染、炎症、弥散性血管内凝血和恶性肿瘤(特别是髓系增殖性疾病)的患者中,巨核细胞的数量会显著增加。在患有原发性骨髓纤维化的患者中,外周血涂片中常常可以观察到具有丰富胞质的巨核细胞,而这些细胞在化疗诱导的骨髓巨核细胞释放的情况下,也可能出现在循环系统中。
本文提到的图像来自一位接受化疗的B-ALL患儿,该患儿在治疗期间通过Hickman导管采集的血液样本中,发现了一颗具有丰富胞质和高度分叶状细胞核的巨核细胞。这一发现引起了对肺部巨核细胞起源的进一步思考。Hickman导管的尖端位于上腔静脉(superior vena cava, SVC)入口,靠近肺部血管系统。这提示,该巨核细胞可能是在化疗诱导下从骨髓释放到循环系统,并在进入肺部的过程中被“截获”,从而在肺部血管中停留并执行其尚未完全明确的功能。
值得注意的是,巨核细胞的出现可能与特定的病理状态相关。例如,在某些情况下,肺部巨核细胞可能在一定程度上补偿了骨髓中被白血病细胞占据的血小板生成功能。这可能解释了为何在某些血液疾病中,如原发性骨髓纤维化,肺部巨核细胞的数量会增加。然而,单个临床观察案例并不能提供直接的机制证据,但它们可以为相关理论提供视觉支持。
从病理学角度来看,肺部巨核细胞的出现可能与多种因素有关。例如,在化疗过程中,骨髓中的巨核细胞可能被释放进入循环系统,其中一部分可能通过血液迁移至肺部。此外,肺部作为血液流动的通道,可能在某些情况下充当“过滤器”,捕捉从骨髓迁移而来的巨核细胞,并在肺部血管中释放血小板。这种现象在一些研究中得到了支持,例如在心脏导管化患者的血液样本中,肺动脉中的巨核细胞数量明显高于主动脉中的数量。
尽管如此,肺部巨核细胞的出现也可能是某些病理状态下的反应。例如,在某些情况下,肺部巨核细胞可能因为骨髓中的血小板生成功能受损而增加其血小板生成能力。这种现象在一些研究中得到了验证,例如在感染诱导的血小板减少模型中,肺部巨核细胞的血小板生成能力显著增强。这提示,肺部巨核细胞可能在某些病理状态下发挥重要的代偿作用。
此外,肺部巨核细胞的功能可能不仅限于血小板生成。它们可能在免疫调节中也扮演重要角色。例如,某些研究表明,肺部巨核细胞可能通过分泌细胞因子和调节免疫细胞的活性,影响机体的免疫反应。这种功能可能在某些疾病状态下更加显著,例如在癌症免疫反应中,肺部巨核细胞可能参与调控免疫细胞的活性,从而影响疾病的发展。
从技术发展的角度来看,随着实验方法的不断进步,科学家们对肺部巨核细胞的研究也变得更加深入。例如,通过使用单细胞RNA测序和转录组分析,研究人员可以更精确地识别不同功能亚群的巨核细胞。这些技术的应用有助于揭示肺部巨核细胞在不同病理状态下的功能变化,以及它们如何与免疫系统相互作用。
此外,体外模型如3D类器官也被越来越多地用于研究肺部巨核细胞的行为。这些模型可以模拟肺部的复杂微环境,从而帮助科学家更好地理解肺部巨核细胞在体外的特性。这为未来研究肺部巨核细胞的起源和功能提供了新的工具和方法。
尽管肺部巨核细胞的起源和功能仍然存在争议,但它们的出现为科学界提供了重要的研究线索。例如,通过观察外周血涂片中的巨核细胞,可以推测它们的来源和功能。这种观察方法在某些情况下可能低估了巨核细胞的数量,因此,结合流式细胞术或免疫染色等技术,可以更准确地评估巨核细胞的分布和功能。
综上所述,肺部巨核细胞的出现和功能为科学研究提供了重要的视角。它们可能在某些病理状态下发挥代偿作用,也可能参与免疫调节。未来的研究需要进一步探讨这些细胞的起源和功能,以及它们如何影响疾病的发展。同时,随着技术的进步,科学家们有望更好地理解肺部巨核细胞在人体中的作用,并探索其在诊断和治疗中的应用潜力。
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