肺部一項先前不為人知的功能——造血!

　　肺臟主司呼吸，造血歸骨髓，這個常識類的功能劃分正在被科學家的新發現所打破。肺在造血系統中所扮演的角色被低估了，它可能還是一個重要的造血器官。本文威正翔禹/締一生物為您揭示肺部一項先前不為人知的功能——造血！

　　血小板生成WHERE?　僅僅骨髓？　NO！還有肺！肺的功能 WHAT? 僅僅呼吸？NO！還能生成血小板！

　　History:

　　1882:J.B.Bizozzero發現血小板，并具

　　有止凝血功能。

　　Okd Concept:

　　骨髓造血組織中的巨核細胞生成血小板。

　　Hint:血液從肺部穿過之后

　　1、血小板變多了。

　　2、生產血小板的巨核細胞變少了。

　　What Happened?

　　3月22日，來自加州大學舊金山分校的一個科學家小組在Nature雜志上發表了一篇題為“The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors”的新成果，**揭示了肺的一項先前不為人知的功能——造血（blood production）。研究還發現，在小鼠模型中，肺部負責生產超過一半的血小板。

　　在這一研究中，科學家們還有另一個意外的發現，他們找到了先前未知的一個血液干細胞“池”（pool），當骨髓（先前被認為是造血的主要地點）干細胞枯竭時，這些新發現的細胞能夠恢復造血。

　　肺部每小時生產超過1000萬個血小板

　　據了解，促成這一驚人發現的是一項被稱為雙光子活體成像（two-photon intravital imaging）的技術。這一由該研究通訊作者Mark R. Looney博士和共同作者Matthew F. Krummel博士發明的新技術能夠讓研究人員執行極其精細的任務——觀察活體小鼠肺部微小血管中單個細胞的行為。

　　研究最初，Looney和他的研究小組是在利用這一技術調查肺部免疫系統與循環血小板之間的作用。它們使用了經工程改造后，血小板能夠發出明亮綠色熒光的小鼠。令人意外的是，科學家們在肺部血管中觀察到了數量驚人的血小板產生細胞——巨核細胞。雖然這類細胞以前也在肺部被觀察到過，但它們通常被認為主要在骨髓中“生活”，產生血小板。

　　隨后，研究小組開始研究這群“行為不合常理”的巨核細胞。結果發現，在肺部血管中，這些巨核細胞每小時能產生超過1000萬個血小板，這表明，超過一半的小鼠血小板的生產發生在肺部，而不是骨髓中。

　　此外，研究還在肺部血管之外發現了大量先前被忽視的巨核細胞祖細胞和血液干細胞。Looney博士表示，據他們所知，這是首個描述血液祖細胞在肺部“居住”的研究。

　　Methods:

　　--雙光子血管內顯像技術（2PIVM）：

　　觀察活體小鼠肺部微小血管中單個細胞的行為。

　　--工具小鼠：

　　PF4-mTmG reporter mice :局和細胞和血小板----GFP，其他細胞----tomatoPF4-mTnG reporter mice:能夠追蹤GFP+核

　　--肺移植、流式細胞術……

　　肺部血液干細胞可修復骨髓

　　在肺部發現這些巨核細胞和血液干細胞后，科學家們不禁思考，這些細胞是如何在肺部和骨髓間來回移動的呢？為了回答這一問題，研究人員開展了一系列的肺移植實驗。

　　首先，研究小組將來自正常小鼠的肺移植到攜帶熒光巨核細胞的小鼠中。結果發現，熒光巨核細胞很快開始出現在肺部血管中。這表明，肺部產生血小板的巨核細胞起源于骨髓。

　　接著，研究小組將攜帶熒光巨核細胞祖細胞的肺移植到血小板數量較低的突變小鼠中。結果發現，移植的肺產生了大量的熒光血小板，快速修復血小板數量到正常水平，且這一修復作用持續超過了幾個月的時間。

　　Findings:

　　--肺是血小板生成的主要部位。

　　--肺部每小時生產超過1000萬個血小板。

　　--超過一半的小鼠血小板的生產發生在肺部而不是骨髓中。

　　--成年肺仍有功能性的造血干細胞前體，能夠遷移、骨髓移植、代償造血功能障礙。

　　--能夠為血小板減少癥的治療提供新視角。

　　--肺可能具有潛在的造血功能。

　　最后，研究小組將所有細胞都被熒光標記的、健康的肺移植到骨髓缺乏正常血液干細胞的突變小鼠中。結果發現，來自移植肺的熒光細胞快速轉移到受損的骨髓處。這些細胞不僅促成了血小板的生成，還生成了各種血細胞，包括嗜中性粒細胞、B細胞、T細胞等免疫細胞。這一實驗表明，肺部包含多種多樣的血液祖細胞和干細胞，這些細胞能夠修復受損的骨髓以及許多血液組成的產生。

　　肺部組織，圖片來自Rutgers University。

　　Looney博士表示，這一發現無疑揭示了肺部更復雜的功能。它們不僅用于呼吸，也是參與血液生成的關鍵組成部分。在小鼠研究中觀察到的結果強烈表明，肺部可能也在人類的血液形成中發揮了關鍵的作用。

　　Why important?

　　--**證實肺是血小板生成器官之一，動物體內有一半以上的血小板生成來自于肺部。

　　--**發現肺部儲存有多重造血祖細胞，這些細胞可以用于恢復受損骨髓的造血功能。

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　　文章出處Emma Lefran?ais, Guadalupe Ortiz-Mu?oz,Axelle Caudrillier et al. The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors. Nature, Published online 22 March 2017, doi:10.1038/nature21706