近期，干細胞科學(xué)家們提出了一個(gè)有關(guān)人類(lèi)血液生成機制的全新觀(guān)點(diǎn)，顛覆了自上世紀60年代以來(lái)的傳統教條。

發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上的研究結果，證實(shí)“過(guò)去我們認為知道的一個(gè)經(jīng)典的‘教科書(shū)’觀(guān)點(diǎn)實(shí)際上并不存在，”多倫多大學(xué)分子遺傳系教授、大學(xué)健康網(wǎng)絡(luò )(UHN)轄下瑪格麗特公主癌癥中心資深科學(xué)家John Dick博士說(shuō)。

“通過(guò)一系列實(shí)驗，我們最終闡明了不同類(lèi)型血細胞由干細胞，而非傳統認為的進(jìn)一步下游細胞快速形成的機制。”

這一研究還顛覆了教科書(shū)上血液發(fā)育系統一旦形成便保持穩定這一觀(guān)點(diǎn)。Dick博士說(shuō)：“事實(shí)并非如此。我們的研究結果表明，血液系統是雙層的，在早期人類(lèi)發(fā)育期和成年期之間改變。”

共同作者、來(lái)自Dick實(shí)驗室的Faiyaz Notta和Sasan Zandi博士寫(xiě)道，在重新定義血液發(fā)育的體系結構時(shí)，研究小組繪制出了從處于各種生命階段和年齡的人類(lèi)血液樣本處獲得的，33個(gè)不同干細胞和祖細胞群中近3000個(gè)單細胞的譜系潛能。

對于罹患血液系統疾病的人而言，研究結果的潛在臨床意義重大，為個(gè)體化治療開(kāi)啟了一條不同的路徑。

Dick博士說(shuō)：“我們的研究發(fā)現意味著(zhù)，我們將能夠更好地了解從貧血（缺乏足夠的血細胞）到白血�。ㄓ刑�多血細胞）多種人類(lèi)血液病�？梢园阉�看作是從黑白電視的舊世界進(jìn)入到了高清晰的新世界。”

Dick博士說(shuō)，其還有望推動(dòng)全球尋求再生醫學(xué)，通過(guò)改造細胞來(lái)生成諸如血小板或紅細胞等成熟細胞類(lèi)型。Dick與大學(xué)健康網(wǎng)絡(luò )McEwen再生醫學(xué)中心主任Gordon Keller開(kāi)展了密切合作。

“通過(guò)結合Keller小組優(yōu)化誘導多能干細胞的能力以及我們新鑒別的只生成血小板和紅細胞的祖細胞，我們能夠開(kāi)發(fā)出一些更好的方法來(lái)生成這些成熟細胞。”當前，由于血小板不能儲存或冷凍，人類(lèi)捐獻者是血小板唯一的來(lái)源，成千上萬(wàn)的癌癥和其他耗弱性疾病的患者都需要輸注血小板。

當前的發(fā)現是建立在Dick博士2012年發(fā)布在Science雜志上一項突破性研究基礎之上，當時(shí)研究小組分離出了最純的人類(lèi)造血干細胞——一個(gè)干細胞就可以再生出整個(gè)血液系統。

“4年前，當我們分離出純干細胞時(shí)，我們認識到我們還發(fā)現了像‘子細胞’一樣的干細胞群，當時(shí)我們認為它們是其他類(lèi)型的干細胞，”Dick博士說(shuō)。

“當我們進(jìn)一步深入研究這些‘子細胞’時(shí)，我們發(fā)現它們實(shí)際上是已經(jīng)成熟的血細胞譜系。換句話(huà)說(shuō)，譜系幾乎直接從干細胞層中斷，沒(méi)有通過(guò)緩慢的逐步的‘教科書(shū)’過(guò)程向下游發(fā)育。”

“因此在人類(lèi)血液形成過(guò)程中，一切均始于干細胞，它是行政決策者快速驅動(dòng)了這一過(guò)程，以每日超過(guò)3000億個(gè)細胞的產(chǎn)量來(lái)補充血液。”

25年來(lái)，Dick博士一直專(zhuān)注于認識移植后正常造血干細胞發(fā)揮作用來(lái)再生人類(lèi)血液的細胞過(guò)程，及當白血病發(fā)生時(shí)血液發(fā)育出錯的機制。他的研究追蹤了瑪格麗特公主癌癥中心科學(xué)家James Till博士及已故Ernest McCulloch博士于1961年獲得的關(guān)于造血干細胞的初期研究發(fā)現——它奠定了當前所有干細胞研究的基礎。