北京
解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學中心
血液病醫(yī)學部劉兵研究員團隊
在人類早期造血起源研究領(lǐng)域
取得重要進展
相關(guān)成果發(fā)表于
國際頂級學術(shù)期刊《Nature》（《自然》）
這是該團隊在造血起源方向
產(chǎn)出的第四篇頂刊成果
劉兵研究員為共同通訊作者
公彥棟副研究員為共同第一作者
探明科學問題
胚胎造血起源研究與先天性疾病及兒童白血病等疾病的發(fā)生密切相關(guān)，也是開發(fā)血液疾病治療新方案和血細胞體外再生新策略的關(guān)鍵。此前學界結(jié)論多來自模式動物實驗，和人類真實情況存在偏差，而本研究直接以人類胚胎樣本探明真相，解答了造血發(fā)育領(lǐng)域多個長期懸而未決的科學問題。
繪制胚胎細胞發(fā)育詳圖
團隊采用一枚受精后13-14天的珍貴人類早期胚胎樣本，通過高精度基因表達檢測技術(shù)逐層解析，識別出19類細胞亞群，繪制出全球首張原腸運動（原腸運動是胚胎發(fā)育早期的關(guān)鍵過程，胚胎細胞通過有序遷移重排分化出內(nèi)、中、外三個胚層，人體所有器官組織都由這三層發(fā)育而來）前人類胚胎的高分辨率三維細胞基因表達圖譜。這份“標準參照圖”填補了該領(lǐng)域長期的數(shù)據(jù)空白，讓體外血液細胞再生及早期胚胎發(fā)育異常研究有了更加系統(tǒng)的正常發(fā)育的精準參照，不必再單純依賴動物實驗推測結(jié)論。
刷新造血起源認知
過去基于小鼠實驗的經(jīng)典理論，一直認為血細胞在原腸運動啟動后才出現(xiàn)，且起源于胚胎上胚層。本次研究直接修正了這一認知：人類造血啟動時間早于原腸運動階段，最早的造血細胞實際來源于下胚層，首批造血細胞甚至可能早于血管內(nèi)皮細胞出現(xiàn)。這相當于給所有造血相關(guān)研究校準了“起跑線”，讓后續(xù)科研以人類真實發(fā)育規(guī)律為依據(jù)，方向更精準。
探明造血工廠分工
胚胎早期的卵黃囊是人體第一個“造血工廠”，但此前學界并不清楚它的內(nèi)部運行邏輯。本次研究證實，卵黃囊內(nèi)有兩個空間獨立、分工明確的造血區(qū)域：一處生成免疫細胞前體，另一處發(fā)育紅細胞與巨核細胞，二者通過不同的生物信號引導細胞定向發(fā)育。摸清這套“生產(chǎn)流水線”的調(diào)控邏輯，能直接指導體外血細胞再生研究，幫助科研人員定向獲得目標細胞，減少盲目試錯。
厘清小膠質(zhì)細胞源頭
大腦中負責免疫防御的小膠質(zhì)細胞和阿爾茨海默病、帕金森病等多種疾病密切相關(guān)，但它的胚胎起源始終沒有明確答案。本次研究梳理出人類卵黃囊巨噬細胞的兩條發(fā)育路徑，證實最早的髓系造血前體細胞可直接分化為原始巨噬細胞，并提前表達小膠質(zhì)細胞特征基因，是大腦小膠質(zhì)細胞的核心起源。這也為神經(jīng)炎癥相關(guān)疾病的研究，打開了從免疫發(fā)育源頭切入的全新視角。
這項研究不僅刷新了
人類對造血起源的認知
也為理解物種發(fā)育的進化差異
提供了全新視角
從長遠來看
成果將為體外人工培育血液細胞
探索早期胚胎發(fā)育異常相關(guān)疾病
提供重要的理論基礎(chǔ)與研究新思路
主管| 解放軍總醫(yī)院政治工作部
主辦| 宣傳處融媒體中心
來源 | 第五醫(yī)學中心
圖文 | 劉文文
刊期 | 第3145期
總編：熊 剛
主編：晏 黎
編審：張 密 李笑一
編輯：李笑一
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