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動(dòng)物所發(fā)現(xiàn)血管微環(huán)境調(diào)控造血干細(xì)胞發(fā)育的新機(jī)制

2017-08-14 09:50來(lái)源：動(dòng)物研究所

　　戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，“孟母三遷”成就一代思想家孟子的典故可謂是家喻戶曉，這個(gè)故事向人們展示了環(huán)境因素的重要性。在生物體內(nèi)，微環(huán)境同樣是造血干細(xì)胞多步驟、多階段發(fā)育過(guò)程中不可或缺的因素。本文威正翔禹/締一生物為您分析動(dòng)物所發(fā)現(xiàn)血管微環(huán)境調(diào)控造血干細(xì)胞發(fā)育的新機(jī)制。


    脊椎動(dòng)物造血干細(xì)胞產(chǎn)生于主動(dòng)脈-性腺-中腎區(qū)，隨后遷移到胎肝（小鼠和人）或尾部造血組織（斑馬魚(yú)）進(jìn)行擴(kuò)增，進(jìn)而遷移至胸腺向淋系分化，最后遷移至骨髓（小鼠和人）或腎髓（斑馬魚(yú)）以維持終生造血。由此可見(jiàn)，在造血干細(xì)胞發(fā)育的不同階段，都有特定的微環(huán)境對(duì)其進(jìn)行調(diào)控。其中，微環(huán)境如何調(diào)控造血干細(xì)胞擴(kuò)增成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。


　　鑒于小鼠胚胎子宮內(nèi)發(fā)育和部分突變體早期致死的局限性，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員劉峰領(lǐng)導(dǎo)的血液與心血管發(fā)育研究組以斑馬魚(yú)為模式動(dòng)物，重點(diǎn)研究和闡釋了尾部造血組織中血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)造血干細(xì)胞擴(kuò)增的作用及其機(jī)制。研究組充分利用斑馬魚(yú)體外發(fā)育和早期胚胎透明的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)激光共聚焦顯微鏡實(shí)時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)尾部造血組織處的造血干細(xì)胞毗鄰于血管內(nèi)皮細(xì)胞，并且其遷移和擴(kuò)增具有尾部靜脈特異的方向性。這一現(xiàn)象暗示尾部血管內(nèi)皮細(xì)胞是造血干細(xì)胞微環(huán)境中的重要因素。通過(guò)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、造血干細(xì)胞和尾部造血組織中其它細(xì)胞類群進(jìn)行的全基因組表達(dá)譜分析，發(fā)現(xiàn)一個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞特異性的轉(zhuǎn)錄因子Klf6a。敲低或敲除klf6a會(huì)導(dǎo)致斑馬魚(yú)尾部造血組織中血管內(nèi)皮所構(gòu)成的微環(huán)境發(fā)生缺陷，從而阻礙了造血干細(xì)胞的駐留和擴(kuò)增。深入的分子機(jī)制探索發(fā)現(xiàn)，Klf6可以直接調(diào)控趨化因子ccl25b的表達(dá)，通過(guò)Ccl25b/Ccr7 趨化信號(hào)影響造血干細(xì)胞擴(kuò)增。另外，小鼠胎肝LSK細(xì)胞（Lin-Sca-1+c-Kit+）的體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該分子機(jī)制在高等哺乳動(dòng)物胎肝造血中也是保守的。


　　上述工作揭示了造血微環(huán)境對(duì)造血干細(xì)胞調(diào)控的新分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)Klf6a-Ccl25b/Ccr7信號(hào)軸介導(dǎo)造血干細(xì)胞的擴(kuò)增，同時(shí)也將為造血干細(xì)胞的體外擴(kuò)增和移植提供理論指導(dǎo)。該研究論文The vascular niche regulates hematopoietic stem and progenitor cell lodgement and expansion via klf6a-ccl25b 于8月10日在線發(fā)表于Development Cell。


　　動(dòng)物所博士研究生薛媛媛為**作者，劉峰為通訊作者，該課題得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃和中科院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的資助。


        綜上所述，您是不是已經(jīng)對(duì)動(dòng)物所發(fā)現(xiàn)血管微環(huán)境調(diào)控造血干細(xì)胞發(fā)育的新機(jī)制，有所了解。如果還有其他疑問(wèn)，請(qǐng)咨詢威正翔禹/締一生物資深專家免費(fèi)熱線：400-166-8600。

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