肺部發(fā)揮以前在血液生產(chǎn)中的未知作用
加利福尼亞大學(xué)舊金山分校(UCSF)和洛杉磯分校(UCLA)的一組研究人員在活體小鼠肺部使用視頻顯微鏡檢查顯示,肺部在血液生成中起著前所未有的作用。
由加州大學(xué)舊金山分校教授Mark R. Looney領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn),在小鼠血液循環(huán)中,肺部產(chǎn)生了超過(guò)一半的血小板 - 凝血所需的血液成分。
在另一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)中,研究小組還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前未知的血液干細(xì)胞庫(kù),能夠恢復(fù)血液生成,而骨髓干細(xì)胞以前被認(rèn)為是血液生成的主要部位。
“這一發(fā)現(xiàn)肯定表明了一種更為復(fù)雜的肺部視圖 - 它們不僅僅用于呼吸,而且還是形成血液關(guān)鍵方面的關(guān)鍵伙伴,”Looney教授說(shuō)。
“我們?cè)诶鲜篌w內(nèi)觀察到的結(jié)果強(qiáng)烈表明肺部可能在人體血液形成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”
通過(guò)對(duì)稱為雙光子活體成像的技術(shù)的改進(jìn)使該研究成為可能。
提交人使用這種技術(shù)來(lái)檢查在肺中的免疫系統(tǒng)和循環(huán)血小板之間的相互作用,使用鼠標(biāo)應(yīng)變改造,使得血小板發(fā)出亮綠色熒光,當(dāng)他們注意到一個(gè)令人驚訝的大群體稱為血小板生成細(xì)胞的巨核細(xì)胞在肺中血管。
“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這些大量的巨核細(xì)胞似乎生活在肺部時(shí),我們意識(shí)到我們必須遵循這一點(diǎn),”來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)系的團(tuán)隊(duì)成員EmmaLefrançais博士說(shuō)。
更詳細(xì)的成像會(huì)議很快就發(fā)現(xiàn)巨核細(xì)胞在肺血管系統(tǒng)中每小時(shí)產(chǎn)生超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)血小板,這表明超過(guò)一半的小鼠血小板總產(chǎn)量發(fā)生在肺部,而不是骨髓,因?yàn)檠芯咳藛T長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為。
視頻顯微鏡實(shí)驗(yàn)還揭示了各種先前被忽視的巨核細(xì)胞祖細(xì)胞和血液干細(xì)胞靜靜地坐在肺血管系統(tǒng)外 - 估計(jì)每只小鼠肺部有100萬(wàn)。
肺中巨核細(xì)胞和血液干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了關(guān)于這些細(xì)胞如何在肺和骨髓之間來(lái)回移動(dòng)的問(wèn)題。
為解決這些問(wèn)題,Looney教授,Lefrançais博士及其同事進(jìn)行了一系列聰明的肺移植研究。
首先,他們將肺從正常供體小鼠移植到具有熒光巨核細(xì)胞的受體小鼠中,并且發(fā)現(xiàn)來(lái)自受體小鼠的熒光巨核細(xì)胞很快開始在肺血管系統(tǒng)中出現(xiàn)。
這表明肺中產(chǎn)生血小板的巨核細(xì)胞起源于骨髓。
在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,研究小組將熒光巨核細(xì)胞祖細(xì)胞移植到具有低血小板計(jì)數(shù)的突變小鼠體內(nèi)。
移植產(chǎn)生大量熒光血小板,迅速恢復(fù)正常水平,這種效應(yīng)持續(xù)數(shù)月觀察 - 比單個(gè)巨核細(xì)胞或血小板的壽命長(zhǎng)得多。
這表明移植肺中的常駐巨核細(xì)胞祖細(xì)胞已被受體小鼠的低血小板計(jì)數(shù)激活,并產(chǎn)生健康的新巨核細(xì)胞以恢復(fù)正常的血小板生成。
最后,研究人員移植了健康的肺部,其中所有細(xì)胞都被熒光標(biāo)記為突變小鼠,其骨髓缺乏正常的血液干細(xì)胞。
對(duì)受體小鼠骨髓的分析表明,來(lái)自移植肺的熒光細(xì)胞很快就會(huì)進(jìn)入受損的骨髓,不僅有助于血小板的產(chǎn)生,還有助于產(chǎn)生多種血細(xì)胞,包括免疫細(xì)胞,如中性粒細(xì)胞, B細(xì)胞和T細(xì)胞。
這些實(shí)驗(yàn)表明,肺可以攜帶多種血液祖細(xì)胞和干細(xì)胞,這些細(xì)胞能夠補(bǔ)充受損的骨髓并恢復(fù)血液中許多成分的產(chǎn)生。
“據(jù)我們所知,這是居住在肺部的血液祖細(xì)胞的第一個(gè)描述,它引發(fā)了許多與數(shù)百萬(wàn)患有血小板減少癥的人臨床相關(guān)的問(wèn)題,”Looney教授說(shuō)。
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