造血干細(xì)胞分化圖,，圖片來自維基共享資源。
來自美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)院新兒童研究所的科學(xué)家鑒定出體內(nèi)造血干細(xì)胞存活和茁壯成長的環(huán)境,，這是增加骨髓移植的安全性和有效性的重要一步。2012年1月25日,，該研究結(jié)果在線發(fā)表在《自然》期刊上,，并且Ilya A. Shestopalov和Leonard I. Zon針對此項(xiàng)研究發(fā)表了一篇評論性文章《干細(xì)胞：合適的鄰居》(Stem cells: The right neighbour)。
造血干細(xì)胞每天產(chǎn)生上百萬個(gè)新的血細(xì)胞,。Sean Morrison博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組想知道哪些細(xì)胞產(chǎn)生培育造血干細(xì)胞的微環(huán)境,。答案在于構(gòu)成血管的內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cell)和血管周細(xì)胞(perivascular cell)。
該新兒童研究所主任Morrison博士也是這項(xiàng)研究的通信作者,。他說,，“盡管幾十年來科學(xué)家一直努力鑒定出該干細(xì)胞所在的家園，但是這是第一篇研究論文揭示出功能上負(fù)責(zé)維持體內(nèi)造血干細(xì)胞的細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)將導(dǎo)致人們鑒定出細(xì)胞促進(jìn)干細(xì)胞維持和增殖的機(jī)制,。”
科學(xué)家已經(jīng)確定出如何制造大量干細(xì)胞和如何將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)系統(tǒng),、皮膚和其他組織的那些細(xì)胞。但是類似制造造血干細(xì)胞的努力一直遭遇困境,。一個(gè)關(guān)鍵的障礙在于人們?nèi)狈υ煅杉?xì)胞在身體上所處微環(huán)境(niche)的理解,。
在該新兒童研究所獲得的第一項(xiàng)突破中，Morrison博士實(shí)驗(yàn)室通過系統(tǒng)性地確定哪些細(xì)胞是干細(xì)胞因子(stem cell factor, SCF)---維持造血干細(xì)胞所需的蛋白---的來源而解決了這種問題,。他的研究小組用來自水母的表達(dá)綠色熒光蛋白的基因交換小鼠中表達(dá)干細(xì)胞因子的基因,。發(fā)綠光的細(xì)胞是內(nèi)皮細(xì)胞和血管周細(xì)胞，從而揭示它們就是培育健康造血干細(xì)胞的微環(huán)境的產(chǎn)生者,。
另外實(shí)驗(yàn)室研究還表明如果干細(xì)胞因子從內(nèi)皮細(xì)胞或血管周細(xì)胞中去除,，則會(huì)導(dǎo)致造血干細(xì)胞耗竭。如果內(nèi)皮細(xì)胞和血管周細(xì)胞中的干細(xì)胞因子都丟失,，則會(huì)導(dǎo)致造血干細(xì)胞幾乎完全消失,。
Morrison博士說，該研究對骨髓和臍帶血移植有影響,。如果科學(xué)家能夠鑒定出血管周細(xì)胞促進(jìn)造血干細(xì)胞增殖的剩余信號,，那么他們可能能夠在實(shí)驗(yàn)室中復(fù)制這些信號。如果能夠進(jìn)行復(fù)制將會(huì)使得在移植進(jìn)病人體內(nèi)之前增殖造血干細(xì)胞,，因而增加這種廣泛使用的臨床實(shí)驗(yàn)程序的安全性和有效性,。
Morrison博士的論文是第一篇來自德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)院新兒童研究所的論文,。在Morrison博士的領(lǐng)導(dǎo)下,，該研究所集中研究以下幾種領(lǐng)域的交叉應(yīng)用：干細(xì)胞生物學(xué)、癌癥和有潛力揭示治療疾病新策略的代謝,。
該研究所當(dāng)前有30多名科學(xué)家,，德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)院研究人員領(lǐng)導(dǎo)的15個(gè)實(shí)驗(yàn)室最終將有150名科學(xué)家。Morrison博士實(shí)驗(yàn)室集中研究血液,、神經(jīng)系統(tǒng)和皮膚的成體干細(xì)胞生物學(xué)和癌癥,。(生物谷：towersimper編譯)
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doi:10.1038/nature10783
PMC:
PMID:
Endothelial and perivascular cells maintain haematopoietic stem cells
Lei Ding, Thomas L. Saunders, Grigori Enikolopov & Sean J. Morrison
Several cell types have been proposed to create niches for haematopoietic stem cells (HSCs). However, the expression patterns of HSC maintenance factors have not been systematically studied and no such factor has been conditionally deleted from any candidate niche cell. Thus, the cellular sources of these factors are undetermined. Stem cell factor (SCF; also known as KITL) is a key niche component that maintains HSCs. Here, using Scfgfp knock-in mice, we found that Scf was primarily expressed by perivascular cells throughout the bone marrow. HSC frequency and function were not affected when Scf was conditionally deleted from haematopoietic cells, osteoblasts, nestin-cre- or nestin-creER-expressing cells. However, HSCs were depleted from bone marrow when Scf was deleted from endothelial cells or leptin receptor (Lepr)-expressing perivascular stromal cells. Most HSCs were lost when Scf was deleted from both endothelial and Lepr-expressing perivascular cells. Thus, HSCs reside in a perivascular niche in which multiple cell types express factors that promote HSC maintenance.
