美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院(Perelman School of Medicine)细胞和发育生物学教授Nancy Speck博士发现在发育中的胚胎里造血干细胞(hematopoietic blood stem cells, HSCs)的直接前体细胞存在分子标记Ly6a，从而为利用细胞工程技术让前体细胞制造造血干细胞提供极其需要的新启示。因为在成年哺乳动物骨髓中发现的造血干细胞能够产生身体所有血细胞类型，解开它们来源的秘密可能有助于更好地操纵胚胎干细胞产生新的血细胞用于治疗。研究结果这周发表在《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)期刊上。
Speck说，“干细胞治疗的最终目标是提取前体干细胞，并将它们分化为某种特定细胞系来替换成人或小孩身上生病或死亡的细胞。”她说，第一要事就是“人们必须要理解胚胎上这些是如何发生的”。
以前的研究表明造血干细胞来源于血管上一小群称作内皮细胞的细胞。但是，人们仍不清楚地知道在早期发育中哪些内皮细胞转换为造血干细胞。
胚胎中，存在多重血细胞发育阶段。第一阶段就是给予胚胎一个快速氧气源，最后一个阶段就是开启造血干细胞发育，而这些干细胞最终存储于成体骨髓中。Speck说，实验室中能够利用胚胎或诱导性多功能干细胞产生第一波祖细胞，但是产生造血干细胞的努力已失败了。
Speck说，“理解造血干细胞的发育起源对于了解在实验室中如何利用胚胎或诱导性多功能干细胞产生它们是非常重要的。”
这篇研究让让血液学家能够成功地制造造血干细胞更加接近一步。现在科学家们能够从内皮细胞中制造血细胞，并且能够在胚胎中监控它们。但是并不是所有的内皮细胞产生造血干细胞。研究小组利用一种特定的标记来追踪造血干细胞的发育。在胚胎血细胞发育第一阶段中的祖细胞和发育较后阶段的造血干细胞是从不同的产生血液的内皮细胞群体分化而来的。产生造血干细胞的内皮细胞表达分子标记Ly6a，但是这种标记并不在制造第一阶段血细胞的内皮细胞中表达。
知道更多关于造血干细胞的细节和它的不同分子标记将有助于在实验室中制造造血干细胞用于干细胞治疗，所以，比如白血病病人---他们当中很多人不能找到合适的捐献者---就可能使用他们自己的细胞制造造血干细胞以及由于血癌和针对血癌的一些治疗耗尽的血细胞。(生物谷Bioon.com：towersimper编译)
doi:10.1016/j.stem.2011.10.003
PMC:
PMID:
Erythroid/Myeloid Progenitors and Hematopoietic Stem Cells Originate from Distinct Populations of Endothelial Cells
Michael J. Chen, Yan Li, Maria Elena De Obaldia, Qi Yang, Amanda D. Yzaguirre, Tomoko Yamada-Inagawa, Chris S. Vink, Avinash Bhandoola, Elaine Dzierzak, Nancy A. Speck
Hematopoietic stem cells (HSCs) and an earlier wave of definitive erythroid/myeloid progenitors (EMPs) differentiate from hemogenic endothelial cells in the conceptus. EMPs can be generated in vitro from embryonic or induced pluripotent stem cells, but efforts to produce HSCs have largely failed. The formation of both EMPs and HSCs requires the transcription factor Runx1 and its non-DNA binding partner core binding factor β (CBFβ). Here we show that the requirements for CBFβ in EMP and HSC formation in the conceptus are temporally and spatially distinct. Panendothelial expression of CBFβ in Tek-expressing cells was sufficient for EMP formation, but was not adequate for HSC formation. Expression of CBFβ in Ly6a-expressing cells, on the other hand, was sufficient for HSC, but not EMP, formation. The data indicate that EMPs and HSCs differentiate from distinct populations of hemogenic endothelial cells, with Ly6a expression specifically marking the HSC-generating hemogenic endothelium.
