中科院潘巍峻團隊首次揭示造血幹細胞歸巢全過程

　　來源：學術經緯

　　今日，最新一期《自然》雜誌正式出版。我們很高興地看到，來自中國科學院上海營養與健康研究院潘巍峻研究員團隊的一項突破性工作，登上了本期《自然》雜誌的封面。根據中科院的報道，這是人類首次看到造血幹細胞的歸巢全過程。

▲本研究登上了最新一期《自然》的封面（圖片來源：《自然》）

　　這項研究為啥重要呢？這就要從造血幹細胞的功能開始說起了。從某種意義上講，造血幹細胞就像是血液的「種子」。通過增殖與分化，造血幹細胞能夠產生紅細胞、白細胞、血小板等各種血細胞。

　　但就像種子離不開土壤，造血幹細胞也需要適合的微環境。這就需要這些造血幹細胞遷移至適合它們工作的組織中，這一過程被形象地稱為「歸巢」。

▲潘巍峻研究員（右）與團隊成員觀察斑馬魚（圖片來源：新華網）

　　儘管歸巢現象對於造血幹細胞的功能而言至關重要，但這一過程的時間和空間跨度極大，難以通過常規手段觀察。

　　這正是潘巍峻研究員團隊的突破所在。研究人員們將先進的活體成像技術與細胞標記追蹤系統相結合，對斑馬魚造血幹細胞向尾部造血組織（caudal hematopoietic tissue，類似於哺乳動物的胚胎肝臟）的歸巢過程進行了高清分析。中科院的報道指出，該研究「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」。

▲野生型斑馬魚（上圖）的造血幹細胞（紅色）出現了明顯的逗留現象（圖片來源：《自然》）

▲放大後，造血幹細胞的正常逗留現象（左）更為明顯（圖片來源：《自然》）

▲造血幹細胞（紅色）歸巢的具體途徑（圖片來源：《自然》）

　　利用這套系統，科學家們發現造血幹細胞在野生型斑馬魚的尾部造血組織中，有明顯的逗留，平均時間約為30分鐘。相反，在具有歸巢缺陷的斑馬魚里，造血幹細胞在尾部造血組織的逗留時間明顯變短，平均約為4分鐘。由於逗留時間過短，突變斑馬魚中，造血幹細胞的功能也受到了影響。

　　有趣的是，在研究過程中，科學家們還發現了一類全新的微環境細胞。這種細胞屬於巨噬細胞範疇，存在於歸巢的「熱點區域」附近。研究表明，這類細胞能夠引導造血幹細胞前往兩類特定的血管結構，協助歸巢過程。因此，這類細胞也被命名為「先導細胞」。

▲「先導細胞」（紫色）會讓造血幹細胞（紅色）減速，從而逗留（圖片來源：《自然》）

　　中科院的報道給這項研究極高的評價。報道指出，「該工作不僅回答了『體內的造血幹細胞歸巢如何發生』這一世界造血幹細胞研究領域的重大科學問題，而且發現了對造血幹細胞歸巢起關鍵引導作用的『先導細胞』，為提高造血幹細胞移植效率的轉化研究提出了新理論，開創了新思路。」

　　值得一提的是，本研究最初在11月20日在線發表。今日能夠登上《自然》雜誌的封面，也是對其重要性的一大認可。我們期待未來能有更多中國學者取得突破，揭示更多大自然的奧秘！

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