图形摘要

我们的身体在骨髓的一个专门区域——一个“托儿所”中生成血液，这个区域培育血干细胞，使它们能够复制并制造不同种类的血细胞。Leonard Zon博士的实验室甚至展示了一旦血干细胞定居在这个区域内，就会被附近的细胞“拥抱”。

在新的研究中，波士顿儿童医院干细胞研究计划的Zon实验室已经确定了一个良好的血干细胞区域所需的成分，并且找到了如何在骨髓之外创造相同条件的方法。这有可能在需要治疗血液疾病时，在身体的其他部位生成血液。这项研究成果于4月28日发表在《Developmental Cell》杂志上。

人工干细胞“托儿所”

由实验室的前博士后研究员Elliott Hagedorn博士领导的研究团队，使用斑马鱼研究了血液形成的遗传学。与人类不同，斑马鱼在它们的尾巴中制造血液。研究团队利用空间转录组学技术来绘制组织中基因活动的图谱，可以看到与身体其他部位相比，尾巴中哪些基因被“启动”。

总共有29种不同的基因在血干细胞区域中被强烈调节，特别是在静脉窦内皮细胞中。这些细胞构成了区域内小静脉的网络，称为静脉窦。最终，研究团队将调查范围缩小到了三种转录因子，这些因子结合DNA并激活特定基因(在这种情况下为Ets、SoxF和核激素受体家族成员)。他们发现，这三种转录因子的组合足以创建一个血干细胞区域。

然后，研究团队使用基因技术让内皮细胞产生更多这些因子。这重编程了细胞，使其成为静脉窦。Zon说：“当我们过度表达这些因子时，我们可以让胚胎的不同部位制造血液。我们基本上在新的位置创建了骨髓。”

Hagedorn告诉Zon，这是他作为博士后研究员以来最好的一天。团队实际上观察到血干细胞离开斑马鱼尾巴中的常规区域，并迁移到新的位置。他们甚至看到这些细胞被拥抱和分裂。

对于血液疾病来说，这项工作可能有很多潜在应用。创建新的血干细胞区域的能力可以导致扩展一个人的血干细胞的策略，当骨髓受损或患病时，不需要找到骨髓捐赠者。

这项工作很容易转化为人类。Zon说：“斑马鱼胚胎中的干细胞区域看起来非常类似于人类的骨髓。”“无论在任何动物中制造血液，我们的基因特征都会表现出来。”

可以考虑到的一个疾病是骨髓纤维化，这种疾病会使骨髓区域瘢痕化并不适合培育干细胞。通过创建一个新的区域，细胞可以有一个“安全港口”来生存并生成血细胞。在这些区域内，干细胞可以被引导制造最需要的血细胞类型。Zon认为，现在他们可以创建一个新的血干细胞区域，从而进行“区域疗法”。这个概念听起来像是科幻小说，但是它在疾病治疗方面有很多潜在应用。

本文译自 medicalxpress，由 BALI 编辑发布。

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