美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫(yī)學院(Perelman School of Medicine)細胞和發(fā)育生物學教授Nancy Speck博士發(fā)現(xiàn)在發(fā)育中的胚胎里造血干細胞(hematopoietic blood stem cells, HSCs)的直接前體細胞存在分子標記Ly6a,，從而為利用細胞工程技術讓前體細胞制造造血干細胞提供極其需要的新啟示,。因為在成年哺乳動物骨髓中發(fā)現(xiàn)的造血干細胞能夠產(chǎn)生身體所有血細胞類型，解開它們來源的秘密可能有助于更好地操縱胚胎干細胞產(chǎn)生新的血細胞用于治療,。研究結(jié)果這周發(fā)表在《細胞-干細胞》(Cell Stem Cell)期刊上,。
Speck說,，“干細胞治療的最終目標是提取前體干細胞，并將它們分化為某種特定細胞系來替換成人或小孩身上生病或死亡的細胞,。”她說,，第一要事就是“人們必須要理解胚胎上這些是如何發(fā)生的”。
以前的研究表明造血干細胞來源于血管上一小群稱作內(nèi)皮細胞的細胞,。但是,，人們?nèi)圆磺宄刂涝谠缙诎l(fā)育中哪些內(nèi)皮細胞轉(zhuǎn)換為造血干細胞。
胚胎中,，存在多重血細胞發(fā)育階段,。第一階段就是給予胚胎一個快速氧氣源，最后一個階段就是開啟造血干細胞發(fā)育，而這些干細胞最終存儲于成體骨髓中,。Speck說,，實驗室中能夠利用胚胎或誘導性多功能干細胞產(chǎn)生第一波祖細胞，但是產(chǎn)生造血干細胞的努力已失敗了,。
Speck說,，“理解造血干細胞的發(fā)育起源對于了解在實驗室中如何利用胚胎或誘導性多功能干細胞產(chǎn)生它們是非常重要的。”
這篇研究讓讓血液學家能夠成功地制造造血干細胞更加接近一步?，F(xiàn)在科學家們能夠從內(nèi)皮細胞中制造血細胞,，并且能夠在胚胎中監(jiān)控它們。但是并不是所有的內(nèi)皮細胞產(chǎn)生造血干細胞,。研究小組利用一種特定的標記來追蹤造血干細胞的發(fā)育,。在胚胎血細胞發(fā)育第一階段中的祖細胞和發(fā)育較后階段的造血干細胞是從不同的產(chǎn)生血液的內(nèi)皮細胞群體分化而來的。產(chǎn)生造血干細胞的內(nèi)皮細胞表達分子標記Ly6a,，但是這種標記并不在制造第一階段血細胞的內(nèi)皮細胞中表達,。
知道更多關于造血干細胞的細節(jié)和它的不同分子標記將有助于在實驗室中制造造血干細胞用于干細胞治療，所以,，比如白血病病人---他們當中很多人不能找到合適的捐獻者---就可能使用他們自己的細胞制造造血干細胞以及由于血癌和針對血癌的一些治療耗盡的血細胞,。(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)
doi:10.1016/j.stem.2011.10.003
PMC:
PMID:
Erythroid/Myeloid Progenitors and Hematopoietic Stem Cells Originate from Distinct Populations of Endothelial Cells
Michael J. Chen, Yan Li, Maria Elena De Obaldia, Qi Yang, Amanda D. Yzaguirre, Tomoko Yamada-Inagawa, Chris S. Vink, Avinash Bhandoola, Elaine Dzierzak, Nancy A. Speck
Hematopoietic stem cells (HSCs) and an earlier wave of definitive erythroid/myeloid progenitors (EMPs) differentiate from hemogenic endothelial cells in the conceptus. EMPs can be generated in vitro from embryonic or induced pluripotent stem cells, but efforts to produce HSCs have largely failed. The formation of both EMPs and HSCs requires the transcription factor Runx1 and its non-DNA binding partner core binding factor β (CBFβ). Here we show that the requirements for CBFβ in EMP and HSC formation in the conceptus are temporally and spatially distinct. Panendothelial expression of CBFβ in Tek-expressing cells was sufficient for EMP formation, but was not adequate for HSC formation. Expression of CBFβ in Ly6a-expressing cells, on the other hand, was sufficient for HSC, but not EMP, formation. The data indicate that EMPs and HSCs differentiate from distinct populations of hemogenic endothelial cells, with Ly6a expression specifically marking the HSC-generating hemogenic endothelium.
