澳大利亚的研究人员发现了一种全新类型的细胞,填补了我们对哺乳动物身体如何愈合的理解中的一个主要空白。
一个多世纪以来,科学家们一直假设存在这样的细胞 —— 现在,终于在成年老鼠的主动脉中发现了一个成年版本。
这一发现花了九年的时间。研究人员将这些细胞命名为“EndoMac祖细胞”,该团队目前正在人体内寻找类似的细胞。
来自南澳大利亚健康和医学研究所(SAHMRI)的医学科学家Sanuri Liyanage解释说:“这些细胞有一项重要的工作,当身体需要时帮助血管生长。”
“它们会因受伤或血流不畅而被激活,此时它们会迅速扩张以帮助愈合。”
Liyanage和他的同事们从老鼠身上分离出了EndoMac祖细胞,并在实验室中培养它们,形成了菌落。当注射到糖尿病小鼠模型时,细胞菌落显着改善了伤口愈合。
要了解EndoMac祖细胞是如何工作的,首先要考虑巨噬细胞。
巨噬细胞是胚胎产生的第一个免疫细胞,它们对发育至关重要。
在成年期,哺乳动物体内的大多数组织都含有巨噬细胞,这些巨噬细胞是在这个非常早期的阶段形成的。出生后,居民偶尔会自我更新,以保持新鲜,并准备吞噬病原体。
然而,大约一个世纪以前,科学家们假设,哺乳动物血液中循环的干细胞可以产生新的巨噬细胞,使已经存在于人体各种组织中的巨噬细胞恢复活力。
多年来,科学家们一直认为这些循环巨噬细胞制造者存在于小鼠胚胎中,因为它们被植入骨髓。
但最近的证据表明,骨髓来源的干细胞实际上仅限于肠道、皮肤和心脏等少数组织。
现在,一些科学家怀疑成年后新的巨噬细胞是由未被发现的干细胞产生的,这些干细胞在出生前很久就在体内建立了。
这一假设引起了激烈的争论,但最近在澳大利亚对老鼠的研究支持了一种范式转变。
研究结果表明,巨噬细胞的胚胎祖细胞在心脏发育早期就被植入了主动脉。然后,随着小鼠年龄的增长,这些循环干细胞将新的巨噬细胞引入组织。
由于EndoMac祖细胞没有“名字标签”,研究人员说,它们可以被移植而不用担心免疫系统攻击外来物质。
当Liyanage和她的第一作者,SAHMRI生物医学科学家Anna Williamson,以及来自多个澳大利亚机构的团队,在实验室中培养EndoMac祖细胞时,他们创造了一个小菌落。
当这个菌落被注射到一只后腿被限制血液循环以模仿“糖尿病伤口”的小鼠的血液中时,它的腿部损伤愈合得更快。两周后,循环中的干细胞已经转化为巨噬细胞和血管内皮细胞。
现在,研究小组正在研究人类主动脉中是否存在类似的细胞。这些发现尚未发表,但研究人员暗示,初步结果是乐观的。
Liyanage说:“理论上,这可能会改变慢性伤口患者的游戏规则。”
“我们很高兴能继续探索这些细胞的潜力。现在还为时尚早,但影响可能是巨大的。”
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
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