肺原來也負(fù)擔(dān)了造血的一個(gè)小功能

文/麥克魯

肺原來也負(fù)擔(dān)了造血的一個(gè)小功能

文/麥克魯

人們?cè)?jīng)認(rèn)為骨髓是唯一的造血器官，然而加州大學(xué)舊金山分校的研究者在小鼠身上發(fā)現(xiàn)，肺也和骨髓合作，在造血過程中參與了一項(xiàng)小而重要的任務(wù)：制造血小板，也就是用來止血的關(guān)鍵成分。

血液里有三種有形成分：攜帶氧氣的紅細(xì)胞，抵抗感染的白細(xì)胞，以及凝結(jié)止血的血小板。過去科學(xué)界認(rèn)為，這些細(xì)胞都以骨髓為大本營。以前也在肺組織里發(fā)現(xiàn)過血小板的來源——巨核細(xì)胞，但是研究者都以為這是少數(shù)派，大部分巨核細(xì)胞還在骨髓里。

然而加州大學(xué)舊金山分校的研究者利用成像技術(shù)觀察活體小鼠的肺部，研究血小板在肺中循環(huán)時(shí)與免疫系統(tǒng)的相互作用，發(fā)現(xiàn)了肺的一個(gè)新功能。實(shí)驗(yàn)鼠經(jīng)改造后，血小板會(huì)發(fā)出綠色熒光，而研究者意外地觀察到，大量的巨核細(xì)胞聚集在小鼠的肺中，遠(yuǎn)超之前的預(yù)期。

研究小組仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)，小鼠肺中的巨核細(xì)胞每小時(shí)生成超過一千萬個(gè)血小板，這個(gè)數(shù)量占了小鼠血小板總數(shù)量的一半以上。這些巨核細(xì)胞由存在于肺主血管系統(tǒng)外的巨核祖細(xì)胞和造血干細(xì)胞增殖、分化而成。研究組利用視頻顯微鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)了這些細(xì)胞，每一個(gè)肺里大約有一百萬個(gè)。

“這一發(fā)現(xiàn)說明肺的作用更為復(fù)雜——它不僅僅是呼吸器官，而且是形成血液的重要成分的關(guān)鍵器官，”該研究的資深作者馬克·R·魯尼博士表示，“我們?cè)谛∈笊砩嫌^察到的結(jié)果表示，肺很有可能也在人類的造血過程中起到關(guān)鍵作用。”

雖然肺看起來干了很多活，可是骨髓也沒有懈怠。事實(shí)上，肺與骨髓似乎是合作造血的。為了研究造血干細(xì)胞如何在肺與骨髓之間來回移動(dòng)，研究小組把普通小鼠的肺移植到了經(jīng)改造的有綠色熒光巨核細(xì)胞的小鼠體內(nèi)。不久后，發(fā)光的細(xì)胞出現(xiàn)在了“正常”肺的血管系統(tǒng)中。這表明，雖然肺中的巨核細(xì)胞數(shù)量更多，但是它們?nèi)援a(chǎn)生于骨髓內(nèi)，之后再移動(dòng)至肺中。

“巨核細(xì)胞從骨髓一路長途跋涉到肺部來生成血小板，真是有趣極了，”該項(xiàng)研究的共同第一作者瓜達(dá)魯普·奧提茲-穆洛茲說，“可能是由于血液的機(jī)械力，又或者可能是因?yàn)槟承┪覀兩形窗l(fā)現(xiàn)的分子信號(hào)，肺部成了生成血小板的理想的生物反應(yīng)器。”

在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究者把有熒光巨核祖細(xì)胞的小鼠的肺移植到了血小板計(jì)數(shù)較低的小鼠體內(nèi)。他們注意到，小鼠體內(nèi)很快便產(chǎn)生了大量發(fā)光的血小板，隨后，血小板計(jì)數(shù)迅速回到健康水平，這說明，血小板計(jì)數(shù)太低促使了移植巨核細(xì)胞生成血小板，從而彌補(bǔ)缺少的數(shù)量。

在第三項(xiàng)也是最后一項(xiàng)移植實(shí)驗(yàn)中，研究小組想調(diào)查當(dāng)骨髓中的巨核細(xì)胞無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，肺中的巨核細(xì)胞會(huì)如何承擔(dān)重負(fù)。為此，研究者將標(biāo)有熒光細(xì)胞的肺移植到了骨髓缺乏造血干細(xì)胞的小鼠體內(nèi)。那些來自移植肺的發(fā)光的細(xì)胞迅速地出現(xiàn)在骨髓中，不僅生成了血小板，還生成了其他重要的血細(xì)胞，如中性粒細(xì)胞、B細(xì)胞與T細(xì)胞。

“據(jù)我們所知，這是第一個(gè)指出造血祖細(xì)胞存在于肺中的研究，該項(xiàng)研究為數(shù)百萬的血小板減少癥患者提出了許多具有臨床意義的問題，”魯尼說，“越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，造血干細(xì)胞并不總待在一處，而是隨著血液流動(dòng)在全身周游。也許在干細(xì)胞的教育中，到不同的器官里去‘留學(xué)’是件很正常的事。”

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)提供了許多信息，有助于將來科學(xué)家研究血小板生成疾病的治療方法；同時(shí)，該項(xiàng)研究也讓人們更好地了解到，身體內(nèi)的干細(xì)胞十分活躍，四處游走。在將來，研究者可以將這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于人體上，進(jìn)一步研究肺部與骨髓是如何共同造血的。