Nature：干细胞给血液疾病治疗带来新福音

坤明

2014年8月16日 讯 /生物谷BIOON/ --近日来，从科学家们揭开干细胞一代神秘的面纱后，一种治愈各种血液疾病和免疫疾病的方法即近在眼前。研究人员发表在《自然》杂志上一篇论文表明，他们首次明确了体内引发造血干细胞的生产机制，发现在骨髓和脐带血内造血干细胞是至关重要的，因为它们可以补充人体的血液细胞的供应。一些白血病患者已经成功地使用造血干细胞进行了移植治疗，医学专家认为造血干细胞有可能有更广泛的应用。# e6 J- c# t# ^2 r- ?) g. K* L; l: _
+ s5 j7 j& G' E$ p/ @" e  C* r5 {
首席研究员Peter Currie教授解释说，理解造血干细胞如何自我更新进行血液细胞补充是干细胞生物学的核心理论。“造血干细胞是可自行支配的最好的治疗工具，因为他们在体内可以分化成任何一种血液细胞。未来我们会在很多方面使用这些细胞而不只是目前用移植方法来治疗严重的血液疾病，但前提是我们能够发现它们是如何产生的。我们的研究对这种可能性的发生又近了一步。”他说。
* o. F8 @$ N# W# \ 6 [# Y9 ^; [2 u% \/ `- B4 i
广泛使用造血干细胞的一个严重障碍使它们无法在实验室内生产。从以前的研究中得出的原因是分子“开关”也可能是造血干细胞形成的必要条件，但其机制直到现在仍然未知。在这项最新研究中，研究人员观察到发育中斑马鱼的细胞，这种热带淡水鱼以它的再生能力和清晰透明的胚胎而闻名——它收集新信息用来为造血干细胞发信号。研究人员利用高分辨率显微镜制作了一个视频，用来观察这些干细胞是怎样在胚胎中形成的，这样就生动而详细地捕获了它们的形成过程。Currie教授说当这些影片播放时他们发现肝造血干细胞需要一个充当“伙伴”功能的细胞类型来帮助它们完成发育分化。这些“伙伴”被称为endotome细胞，它们具有诱导干细胞的性能。$ S, g3 x* @- w5 ]6 V3 z. a
6 `/ E# N. N% P6 [: {6 o
“Endotome细胞像一个舒服的“沙发”让前造血干细胞去“依靠”，以帮助它们发展成为完全成熟的干细胞。造血干细胞的形成需要识别一些细胞和信号需求，但首先要为endotome细胞形成提供基础。”Currie教授说。这些结果真正令人兴奋的是，如果我们能找到出现在对胚胎造血干细胞形成有帮助的endotome细胞内的信号，那么我们就可以在体外制造出不同的血细胞来应对各种有血液需求的相关疾病。”
+ r1 s- D6 n! B# D( i. } ) r/ b% i9 Z) J
“可以想象的是，你甚至可以纠正细胞中的基因缺陷，然后再将它们移植入体内。”Currie教授说。“这项工作强调了分子过程在造血干细胞形成中是怎样在体内发挥关键作用的。我们现在知道，这些移行细胞在造血干细胞的形成中是至关重要的，并且我们记述下了分子过程。”Georgina Hollway博士说。2 g- \! s6 |5 |& S0 D) m- X

5 Z) f6 F* g& e) d8 \) s研究的下一阶段Currie教授的团队将会鉴定出更多的分子信号用来引导造血干细胞的生产。
; }% s! C5 u; L( Y7 h- a: m+ K

坤明

% C" Z) _1 C% \6 a1 d" |. [
doi:10.1038/nature13678
* V9 S/ s/ {! z# ]  u$ b" i, r9 |1 l PMC:
3 o  B7 {5 T7 u5 g' Y" w- v6 k PMID:' m: i3 E- |' H+ U: c6 x( B+ n1 Y% s

# ^. R+ t4 C* N  ^
/ j' t$ T$ ?1 e4 v/ }) JHaematopoietic stem cell induction by somite-derived endothelial cells controlled by meox18 z6 Z% J# u5 Y) u

9 Q6 s- U' K0 A1 wPhong Dang Nguyen, Georgina Elizabeth Hollway, Carmen Sonntag, Lee Barry Miles, Thomas Edward Hall, Silke Berger, Kristine Joy Fernandez, David Baruch Gurevich, Nicholas James Cole, Sara Alaei, Mirana Ramialison, Robert Lyndsay Sutherland, Jose Maria Polo, Graham John Lieschke & Peter David Currie
& ^: l. N- I. G* q" y# f , h, Q( Z( O; E
2 T, n! z3 Z6 G
/ R: w3 l2 t" h; M0 \
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. Endothelial cells of the endotome are specified within the nascent somite by the activity of the homeobox gene meox1. Specified endotomal cells consequently migrate and colonize the DA, where they induce HSC formation through the deployment of chemokine signalling activated in these cells during endotome formation. Loss of meox1 activity expands the endotome at the expense of a second somitic cell type, the muscle precursors of the dermomyotomal equivalent in zebrafish, the external cell layer. The resulting increase in endotome-derived cells that migrate to colonize the DA generates a dramatic increase in chemokine-dependent HSC induction. This study reveals the molecular basis for a novel somite lineage restriction mechanism and defines a new paradigm in induction of definitive HSCs.
( v; Z$ u- J, h: s4 L

13683652@qq.com

期待！

lovesxj941

通过造血干细胞治疗血液疾病，在十年前就很成熟了。但是胚胎如何产生造血干细胞和造血干细胞如何分化成为其他类型血液细胞仍然是研究课题。就像干细胞如何分化成为其他类型甚至其他胚层细胞一样。其中的调控是关键因素。而cell、nature这类杂志十分偏好这类研究的发表。
0 G. p( \! l: @5 {, k. G! G