研究发现,血液干细胞抗击入侵者

没有其他干细胞比血液更彻底地理解,或造血干细胞。少这些偶尔和罕见的细胞,分散在整个骨髓,能够补充整个血液系统,已经成功的骨髓移植背后的驱动力几十年了。

科学家,在大多数情况下,这是造血干细胞(HSC)的奇异角色:无限期地在骨髓和补充血液和免疫系统细胞只有在呼吁。

新的研究的实验室哈佛医学院病理学教授乌尔里希·冯·Andrian发表在11月30日版细胞,现在表明,肝星状细胞的生物学作用更多功能和动态。他和他的同事们发现,肝星状细胞可以从骨髓,通过血液系统,并进入内脏,他们执行侦察任务寻找致病入侵者。

在遇到他们立即合成一种防御入侵者,分裂和成熟,生产等新免疫系统细胞树突细胞和其他白细胞,当场。

“这个过程改变了我们观察造血干细胞,“冯Andrian说。

近5年来,科学家已经知道肝星状细胞的一小部分有时会迁移从骨髓进入血液。虽然科学家们观察到这一现象,他们没有清楚为什么干细胞会这样做,和什么样的行程他们可能跟随他们一旦进入血液。

为首的一群在冯Andrian的实验室的博士后研究员和心脏病学家史蒂芬Massberg,决定去探索这个问题。

他们开始是提取淋巴样本鼠标的胸导管。胸导管,淋巴系统的一个主要组成部分,路线身体的多余的液体进入循环,液体通常积聚在器官。从这个意义上说,这是一种生理风暴排水系统。该集团认为,任何行程最终会将这些细胞进入淋巴系统,它标志着一个逻辑起点。

筛选后大胸液样本,他们发现了一个非常小的细胞,经过严格的测试,表现相同血液干细胞。进一步测试,涉及转基因小鼠血液干细胞可以通过荧光显微镜检测,表明这些细胞也分散在内脏器官,如肝脏、心脏和肺。

“将所有因素加起来,一幅开发表明这些细胞从骨髓迁移到循环,他们会泄露出来,进入组织,“Massberg说。”之后,胸导管将空他们回到循环,在那里他们可以进入骨髓。但问题是,为什么?他们在做什么?”

该组织发现,干细胞在组织在退出前36小时到胸导管。这表明他们进行监测。为了验证这一点,Massberg和他的同事们将细菌内毒素注射到老鼠的组织。几天内,集群形成专门的免疫细胞在受感染的地区。

“典型的免疫反应消耗当地专业的免疫细胞,”Massberg说。“看来,造血干细胞启动免疫反应和补充这些专门的免疫细胞。这是一种感知当地环境干扰和响应本地。”

最后,研究人员确定了分子机制,解释这些观察数据。

居住一段时间后器官组织中,干细胞获得脂质信号,使他们能够出口到胸导管。然而,内毒素的存在扰乱了正常的信号级联。当干细胞表面受体检测病原体变得活跃,细胞的脂质信号接收能力被阻塞。干细胞确实困的组织,他们在哪里然后触发向免疫细胞增殖。

“干细胞实际上是免疫系统的一部分,而不仅仅是引起,是一个非常挑衅的主意,”冯Andrian说。“这为我们开辟了许多新途径,探索我们的身体对抗病原体。”

研究人员正在寻找方法,其他常见的疾病,像癌症,可能利用这一过程。

这项研究是支持的美国国立卫生研究院的和德国研究基金会。