血细胞和免疫细胞产生的新视角

一个健康的成年人每秒产生约200万个血细胞，其中99%是携氧携带的红细胞。另外1%是血小板和免疫系统的各种白细胞。所有不同种类的成熟血细胞是如何从骨髓中的相同“造血”干细胞中获得的，已成为激烈研究的主题，但大多数研究都集中在百分之一的免疫细胞上。

“这有点奇怪，但由于红细胞被去核，因此难以通过遗传标记进行追踪，过去几十年的大量研究或多或少地忽略了它们的产生，”卡米拉福斯伯格说。加州大学圣克鲁兹分校Baskin工程学院的生物分子工程。

在3月21日发表于干细胞报告的一项新研究中，Forsberg的实验室克服了技术障碍，对造血干细胞的血细胞生成进行了全面的解释。他们的研究结果对于了解贫血，免疫系统疾病和白血病，淋巴瘤等血液病等疾病非常重要。“我们正试图了解血细胞和免疫细胞的生产平衡，这在多种疾病中都是错误的，”福斯伯格说。

造血干细胞产生成熟血细胞的过程涉及多个祖细胞群，随着它们发育成完全成熟的细胞，它们逐渐变得更加致力于特定的“命运”。路上的一个主要分支是“淋巴祖细胞”，它产生称为淋巴细胞的白细胞和“骨髓祖细胞”，它们产生其他种类的白细胞，以及红细胞和血小板。骨髓中的大多数细胞属于骨髓谱系。

这项新研究的一个重要发现是，所有具有骨髓潜能的祖细胞产生的红细胞数量远远超过任何其他细胞类型。这是令人惊讶的，因为许多先前的研究中祖细胞在细胞培养物中生长(“体外”)，发现它们产生红细胞和血小板的能力有限。福斯伯格说，这些结果现在似乎是文化条件的神器。

“很难理解很多这些实验，因为我们知道我们的身体需要制造大量的红细胞和血小板，”她说。“我们的研究结果表明，这些祖细胞保留了大量的红细胞潜能。事实上，我们认为红细胞生成是默认途径。”

在由Forsberg实验室的第一作者Scott Boyer领导的实验中，研究人员将不同的祖细胞群体移植到小鼠体内，并追踪红细胞以及血小板(血液中的第二大成分)和免疫细胞的产生。Boyer还能够移植单个祖细胞，然后识别它产生的血液和免疫细胞。

通过量化从移植的祖细胞产生的成熟血细胞的数量，研究人员能够证明，除了淋巴祖细胞之外，红细胞是迄今为止由每种类型的祖细胞产生的最丰富的细胞类型。他们的研究结果导致了造血分化模型的发展，该模型将红细胞作为所有骨髓祖细胞的默认途径。

除了Forsberg和Boyer之外，该论文的共同作者还包括Smrithi Rajendiran，Anna Beaudin，Stephanie Smith-Berdan，Praveen Muthuswamy，Jessica Perez-Cunningham，Eri​​c Martin，Christa Cheung，Herman Tsang和Mark Landon，他们都在加州大学圣诞老人克鲁兹干细胞生物学研究所。这项工作得到了美国国立卫生研究院和加州再生医学研究所的支持。

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