非比寻常的肺-除了会呼吸,还是造血“新干线”

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 非比寻常的肺:除了会呼吸,还是造血 “新干线” 3 月 22 日，英国著名科技期刊 自然刊登了来自美国加州大学旧金 山分校科学家们的文章肺是血小板 生成的部位和造血祖细胞的储存库 。 马克卢尼教授和他的团队，利用“双 光子活体成像” 技术，首次证实肺也是 血小板生成的器官之一，动物体内有一 半以上的血小板来自于肺。更重要的是， 他们还首次发现肺部储存着多种造血祖 细胞，这些细胞可以用于恢复受损骨髓 的造血功能。这一颠覆以往认知的新发 现引起了许多关注。 中国论文网 /9/view-12942636.htm 以前我们只知道肺是重要的呼吸 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 器官 这一研究到底是怎样的呢？我们 要先从肺的功能说起。 提到肺的功能，大家肯定都知道 肺是用来呼吸的。有人将心脏比作君主， 而肺则充当宰相的角色。可见肺的重要 性。人如果没有肺，就不能呼吸，也就 不能继续生存下去。 在健康人体内，肺有左、右两叶， 位于胸腔内，膈的上方，但这两叶肺的 外形并不完全相同。由于心脏位置偏左 以及右侧膈下有肝，所以左肺外形狭长 而右肺外形宽短。肺是呼吸系统的重要 器官，是人体与外界之间进行气体交换 的主要场所。当我们吸气时，空气中的 氧气经过鼻腔、咽、喉、气管、支气管， 最终到达细支气管末端的肺泡，氧气随 即扩散到包裹在肺泡外的毛细血管内， 通过血液运送到全身各处；同时血液中 的二氧化碳也通过肺泡外的毛细血管扩 散到肺泡内，当我们呼气时，二氧化碳 就会经过细支气管和呼吸道而被排出体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 外。 肺作为呼吸系统最重要的器官是 很久之前人们就已经知道的，但为什么 说肺还具有着造血功能呢？ “双光子活体成像 ”技术带来的惊 人发现 加州大学旧金山分校的卢尼教授 是肺部免疫专家，2011 年为了观察小鼠 肺部的免疫活动，卢尼教授和同校的病 理学专家马修克鲁梅尔教授一起发明 了“双光子活体成像 ”技术。他们选取了 一种经过基因改造的小鼠，这种小鼠体 内的血细胞可以发出明亮的绿色荧光。 运用这一先进的技术，研究人员可以看 到活小鼠肺部血管内的细胞活动情况。 在一次日常的研究中，卢尼教授团队利 用“双光子活体成像 ”技术观察小鼠的血 小板与肺部免疫系统之间的相互作用， 意外地发现肺部血管中存在大量可以生 成血小板的巨核细胞和造血祖细胞。 血小板是存在于哺乳动物的血液 中，体积小，没有细胞核，形状不规则 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 的一类血细胞。一般认为，位于骨髓中 的造血干细胞先分化成巨核细胞（图中 的 1） ，巨核细胞成熟后（图中的 2、3） ， 移到血管旁，将一个个突触样的前血小 板分泌到血液中（图中的 4） ，前血小板 在血液里成熟变成血小板（图中的 5、6） 。在血小板被发现后的很长一段 时间内，都被看作是血液中的没有功能 的细胞碎片。直到 1882 年，意大利医 师 J.B.比佐泽罗发现，它在血管损伤后 的止血过程中起着重要作用，首次提出 血小板的命名。后来科学家进一步研究 发现，血小板具有特定的形态结构，在 正常血液中有较恒定的数量，人的血小 板计数为每立方毫米 10 万30 万个。 在止血凝血、伤口愈合、免疫反应以及 器官移植排斥等生理和病理过程中有重 要作用。 造血祖细胞是由造血干细胞在一 定环境和因素调节下，增殖、分化而来 的，与全能的造血干细胞相比，造血祖 细胞只能向一个或几个血细胞系定向增 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 殖分化。 肺竟是一个潜在的造血器官 由于这一惊人发现，研究人员继 续观察小鼠肺部。很快得到了更多的数 据。据统计，肺部的巨核细胞每小时能 够生成 1000 万个血小板，这也表明小 鼠体内有超过一半的血小板是在肺部生 成，而不是在骨髓！此外，研究人员还 在肺部血管中找到了诸多不同种类的巨 核细胞的祖细胞。它们一直静静地躺在 那里，被人类忽视了上百年。此前学术 界的共识是骨髓是唯一可以完成造血干 细胞分化、造血的器官。而这一发现颠 覆了学术界的现有认知。换句话说，肺 是一个潜在的造血器官。 帮助修复受损的骨髓 那么肺部血管中的巨核细胞来自 哪里？它们与骨髓中的巨核细胞有什么 关系呢？为了回答这些问题，研究人员 们做了一系列肺移植实验。 首先，研究人员将普通小鼠的肺 移植到了巨核细胞会发出绿色荧光的小 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 鼠体内，发现没有荧光细胞的肺，慢慢 出现了绿色荧光。这表明这些能生产血 小板的巨核细胞来源自骨髓，巨核细胞 在骨髓中生成，然后迁移到肺部产生血 小板，这可能由于肺是生成血小板的理 想生物反应器。 其次，研究人员将带有荧光巨核 细胞祖细胞的肺移植入了血小板计数较 低的突变小鼠。移植后，小鼠体内爆发 了一波绿色荧光，血小板计数迅速拉回 到正常水平，并维持了数月之久。这远 远超过了单个巨核细胞或血小板的寿命。 这表明，进入血小板计数较低的突变小 鼠体内的那些荧光巨核细胞祖细胞在它 们体内得到了激活，从而能生产健康的 巨核细胞，重塑血小板的生产。 最后，研究人员将健康且带有荧 光细胞的肺移植到骨髓受损、缺乏正常 造血干细胞的突变小鼠体内。分析表明， 那些来自移植肺部的荧光细胞，迁移回 了受损的骨髓，并在那里定居。更神奇 的是，它们不仅生成血小板，还能生成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 各种类型的血细胞，甚至包括了嗜中性 粒细胞、B 细胞与 T 细胞等免疫细胞。 这些研究结果表明肺部可能是大量血液 祖细胞与干细胞的居住地。在有需要时， 这些细胞能够帮助修复受损骨髓，制造 血液的不同成分。 多种疾病的福音 严重的血小板减少，可能引起典 型的出血症状：多发性的瘀斑，最常见 于小腿；或在受轻微外伤的部位出现小 的散在性瘀斑；黏膜出血（如胃肠道和 泌尿道出血） ；手术后大量出血。胃肠 道大量出血和中枢神经系统内出血可危 及生命。血小板减少症的成因有很多， 其中很重要的一个成因就是血小板产生 不足。然而血小板减少症在治疗上没有 特效方法，非常依赖糖皮质激素。这一 研究以及之后的跟进研究会帮助医生更 好地了解一部分血小板减少症患者的疾 病成因，并研究出相应的特效治疗方法。 此外，肺移植是治疗慢阻肺、肺 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 纤维化的有效措施，但肺移植也是器官 移植里排异率较高的一种。有 60%的肺 移植病人会在一年内出现急性排异，有 76%的病人会在 10 年内出现慢性排异。 肺移植者一年存活率_到 85%，但五 年成活率只有 35%。这一研究表明肺是 潜在的造血器官，很可能受体所接受的 肺里会有供体的免疫细胞，这些外来的 免疫细胞可能对器官排异有影响。以后 的跟进研究应该会阐述相关机制，并研 究新的方法来降低肺移植的排异率。 肺癌是发病率和死亡率高，对人 群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。 研究中研究人员对肺里的巨核细胞做了 转录组测序，证明这些细胞有相当的先 天免疫功能。巨核细胞会不会对肺癌转 移有促进或者抑制作用呢？这也是未来 值得研究和关注的问题。 总之，这是学术界第一次证明肺 可以生成血小板并存在造血