科技日報上海11月20日電 （黃婕 記者王春）“孟母三遷、擇鄰而居”，干細胞在循環(huán)中游走，尋找其最適宜的微環(huán)境的過程稱為“歸巢”。中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究院潘巍峻研究員帶領研究團隊，在國際上首次高清晰解析了體內(nèi)造血干細胞歸巢的完整動態(tài)過程，該研究成果于11月20日在《自然》期刊在線發(fā)表。
造血干細胞歸巢的概念由來已久，基于其歸巢能力的造血干細胞移植已在臨床被廣泛應用于血液、免疫和腫瘤等重大疾病的治療。但由于該生命過程的時空跨度非常大，觀察手段十分有限，歸巢在體內(nèi)生理情況下究竟如何發(fā)生、歸巢的微環(huán)境究竟是何種結構、微環(huán)境細胞又是如何幫助造血干細胞歸巢等一系列關鍵科學原理依然知之甚少，嚴重制約了臨床造血干細胞移植等相關技術的發(fā)展。
為攻克這一難題，潘巍峻研究員帶領其團隊歷時6年，在優(yōu)化活體成像技術的基礎上，進一步整合活體免疫熒光標記、遺傳調(diào)控和圖形重構計算等方法，首創(chuàng)了一套全新的可以完整解析體內(nèi)造血干細胞歸巢全過程的研究體系。研究人員在國際上率先采用可變色熒光蛋白建立了造血干細胞標記系統(tǒng)，在高分辨率共聚焦熒光顯微鏡下，建立了造血干細胞長時程活體觀察追蹤方案，從宏觀到微觀，生動地呈現(xiàn)了造血干細胞從誕生到歸巢的全過程。
在研究過程中，他們還意外地發(fā)現(xiàn)了一種全新的微環(huán)境細胞，并將其命名為“先導細胞”。這類細胞是一種之前未被定義過的巨噬細胞新亞型，存在于歸巢“熱點區(qū)域”附近，他們可以識別進入造血組織的造血干細胞并將其引入待定的血管結構中，從而實現(xiàn)造血干細胞的歸巢。
這項由我國科學家獨立完成的原創(chuàng)性科學發(fā)現(xiàn)，以獨特的視角呈現(xiàn)了造血干細胞在生物體內(nèi)的全過程。開啟了國際上造血干細胞領域的在體長時程、高分辨研究新時代，不僅回答了“體內(nèi)的造血干細胞歸巢如何發(fā)生”，“先導細胞”的發(fā)現(xiàn)，為提高造血干細胞移植效率的轉(zhuǎn)化研究提出新理論，開創(chuàng)了新思路。
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