肺的意外新功能:造血
據英國《BBC新聞》(BBCNEWS)2017- 04- 14報道,一直以來,人們都認為血是在骨髓及脾臟制造的。但加州大學舊金山分校(USSF)的科學家們運用微視顯微鏡在活體小鼠身上發現了肺臟從未被知曉的造血功能:在小鼠的血液循環中,肺制造了一半以上的血小板。
此外,科學家們也意外地發現了肺中存在著前所未知的造血干細胞。當骨髓中擔負主要造血功能的干細胞耗盡時,肺中的這些干細胞能恢復造血功能。這項發現也意味著我們能進一步了解有數百萬患者的血小板減少癥。
這項發現歸功于由加州大學舊金山分校免疫學專家Mark R Looney教授和病理學專家Matthew F Krummel教授所研發出來的改良的雙光子活體顯微成像技術(two-photon intravital microscopy)。這種影像技術可以讓研究人員進行極為精細的觀察,以了解在活體小鼠肺中的微血管內每一個細胞的行為。
Looney教授及其團隊運用這個技術可以檢查肺臟中免疫系統和循環血小板的交互作用。他們構建了巨核細胞攜帶綠色熒光蛋白的模型小鼠,使其血小板發出綠色熒光。研究人員觀察到,在肺血管中出人意料地分布著大量的血小板制造細胞——巨核細胞(megakaryocyte)。進一步的影像顯示,在肺血管中,巨核細胞每小時制造出1 000萬以上的血小板——這意味著小鼠超過一半的血小板是在肺內產生而非骨髓。
顯微影像亦顯示了多種以前被忽略的巨核細胞的前體細胞(progenitor cell)和造血干細胞靜靜地停留在肺血管之外。每只小鼠的肺臟中約有100萬個造血干細胞。
這項研究也給干細胞生物學家提供了一個新的研究方向,即以探索骨髓和肺臟如何攜手合作,通過干細胞交換營造一個健康的血液系統。
這項研究成果在線發表于2017- 03- 22《自然》(Nature)。