本報訊(首席記者許琦敏)昨天凌晨,《自然》雜志在線發表中國科學院上海營養與健康研究院潘巍峻研究員的最新發現:在全球率先活體觀察到造血干細胞歸巢的全過程,還找到了引導其歸巢的“導航儀”——先導細胞。
這項研究將有望大幅提升造血干細胞的移植效率,同時也為人類理解腫瘤、免疫、血液病的發生、發展及轉移,提供廣泛的借鑒意義。
造血干細胞必須要進入到造血組織,才能產生出紅細胞、白細胞、血小板等“后代”,這個過程稱為“歸巢”。早在上世紀50年代,這一現象就已被發現,但由于歸巢有相當大的時空跨度,得對活的生命體進行長時間、高精度的觀測,才能解析整個過程,實驗難度非常大。
2012年,潘巍峻回國建立實驗室,開始挑戰這一熱門的世界級生命科學難題。他們關注到斑馬魚胚胎中的尾部造血組織CHT,這里是斑馬魚新生造血干細胞首先歸巢的地方。他們利用高分辨率的激光共聚焦掃描顯微鏡,觀察到造血干細胞在到達CHT時,會在血管內皮細胞的作用下減速,并被一種巨噬細胞亞型引導到附近的靜脈微血管中發生“歸巢”。
科研團隊還對造血干細胞的停留位置和時間進行了大量統計和計算,發現了造血干細胞歸巢的時空規律。
“就好比鳳凰只有回到自己棲居的梧桐樹,才能行使自己的使命與功能。”潘巍峻說,他們在這項研究中所建立起來的在體觀測實驗系統,未來將可運用到更多生命過程的觀察中。
“這將在國際上開啟造血干細胞在體長時程、高分辨研究的新時代。”中國科學院院士、中國科學院上海生命科學研究院院長李林表示,這項由中國科學家獨立完成的原創性成果,也是在體水平的細胞命運可塑性研究的一次成功嘗試,在生命科學研究領域具有廣泛借鑒意義。
《自然》雜志資深編輯認為,該研究在世界上首次解析了造血干細胞歸巢的時空動態全過程,并初步解析了干細胞巢的分子細胞基礎。復旦大學附屬華山醫院血液科副教授陳彤希望該成果能盡快應用于臨床,“先導細胞可以為造血干細胞歸巢打開方便之門,這預示著今后可能在臨床上大幅提高造血干細胞移植的成功率。”
目前,該團隊正在申請國內專利和歐美地區的國際專利,以便將成果盡快向臨床推進。