血液中的干細(xì)胞可以用來培養(yǎng)新的血管

倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)的科學(xué)家報(bào)告說，血液中干細(xì)胞的一種獨(dú)特來源有助于在發(fā)育中的胚胎中構(gòu)建血管。他們說他們的研究(“紅細(xì)胞-骨髓祖細(xì)胞為血管提供內(nèi)皮細(xì)胞”)在《自然》雜志上改變了對(duì)血管是如何形成的科學(xué)認(rèn)識(shí)，使研究人員更接近使用干細(xì)胞來生長新的血管和修復(fù)受損的血管。

哺乳動(dòng)物胚胎中最早的血管是內(nèi)皮細(xì)胞從成血管細(xì)胞分化并合并成管狀網(wǎng)絡(luò)時(shí)形成的。此后，內(nèi)皮細(xì)胞被認(rèn)為僅僅是通過原有內(nèi)皮細(xì)胞的增殖而擴(kuò)張。在這里，我們展示了一個(gè)互補(bǔ)的內(nèi)皮細(xì)胞來源，在從最早的紅細(xì)胞、巨核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞(即卵黃囊中產(chǎn)生的紅細(xì)胞髓系祖細(xì)胞，EMPs)的前體分化后，被招募到預(yù)先存在的血管系統(tǒng)中。第一波EMPs向卵黃囊內(nèi)皮細(xì)胞提供內(nèi)皮細(xì)胞，第二波EMPs向胚胎提供內(nèi)皮細(xì)胞，并向多個(gè)器官的胚胎內(nèi)內(nèi)皮細(xì)胞提供內(nèi)皮細(xì)胞，在這些器官中，EMPs將持續(xù)到成年。

“通過證明EMPs是一種迄今未被發(fā)現(xiàn)的內(nèi)皮細(xì)胞來源，我們揭示了胚胎血管內(nèi)皮細(xì)胞的擴(kuò)張是一種雙重機(jī)制，既涉及現(xiàn)有內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，也涉及來自造血前體的內(nèi)皮細(xì)胞的融合。”

血管的生長和修復(fù)是治療心臟和循環(huán)系統(tǒng)疾病(如冠心病和外周動(dòng)脈疾病)的主要目標(biāo)。

直到現(xiàn)在，科學(xué)家們認(rèn)為胚胎中的新血管只有在現(xiàn)有的內(nèi)皮細(xì)胞分裂時(shí)才會(huì)生長。新的研究表明，血液中的干細(xì)胞可以發(fā)育成內(nèi)皮細(xì)胞，并增加血管壁。具體來說，這項(xiàng)研究提供了重要的新證據(jù)，證明內(nèi)皮祖細(xì)胞存在于發(fā)育中的胚胎的血液中。下一步將是確定這些細(xì)胞是否能在整個(gè)生命過程中增加血管內(nèi)壁，并在人體中追蹤它們。

研究人員使用熒光標(biāo)記跟蹤emp的命運(yùn)。這些細(xì)胞已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)可以發(fā)育成紅細(xì)胞和某些類型的免疫細(xì)胞。在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的EMP干細(xì)胞發(fā)育成內(nèi)皮細(xì)胞、紅細(xì)胞和免疫細(xì)胞。EMP干細(xì)胞也在小鼠體內(nèi)發(fā)育成內(nèi)皮細(xì)胞，這些細(xì)胞在小鼠母親的子宮中自然生長，并持續(xù)排列血管直至成年。

為了追蹤這些難以捉摸的細(xì)胞在人體內(nèi)的蹤跡，需要開發(fā)一些方法。還需要更多的研究來確定來自EMPs的內(nèi)皮細(xì)胞是否有其獨(dú)特的功能，以及它們?nèi)绾斡糜谠偕t(yī)學(xué)。

UCL眼科研究所神經(jīng)和血管發(fā)育教授、該研究的資深作者克里斯蒂安娜·魯爾伯格博士說:“直到現(xiàn)在，科學(xué)家們還認(rèn)為EMPs只在胎兒體內(nèi)形成紅細(xì)胞和免疫系統(tǒng)細(xì)胞。發(fā)現(xiàn)它們還能產(chǎn)生內(nèi)皮細(xì)胞，用于在胎兒中生長新的血管，這是出乎意料的，非常令人興奮。

“利用干細(xì)胞治療心臟和循環(huán)系統(tǒng)疾病的患者具有巨大的潛力。但是，將實(shí)驗(yàn)室的陽性結(jié)果帶給患者往往是非常具有挑戰(zhàn)性的，”英國心臟基金會(huì)醫(yī)學(xué)副主任、DSc博士Metin Avkiran補(bǔ)充說。

“這些科學(xué)家研究了血管在胚胎中是如何發(fā)育的，他們的發(fā)現(xiàn)為我們理解血管生長的起源提供了重要的新線索。”

“正確掌握這些基本知識(shí)對(duì)于找到對(duì)患者有效的干細(xì)胞療法至關(guān)重要。”這些發(fā)現(xiàn)可能為再生醫(yī)學(xué)的新發(fā)現(xiàn)鋪平道路，并允許科學(xué)家在未來培育新的血管，修復(fù)那些在多種心臟和循環(huán)系統(tǒng)疾病中受損的血管。

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