澳洲的研究人員發現了一種全新的細胞類型,它填補了我們對哺乳動物身體如何癒合的理解中的一個重大漏洞。
一個多世紀以來,科學家們假設的像這樣的細胞是存在的——現在,終於發現了一個成年版本,隱藏在成年小鼠的主動脈中。
這項發現花了九年時間。研究人員將這些細胞命名為“EndoMac 祖細胞”,該團隊目前正在人體內尋找類似的細胞。
“這些細胞有一項重要的工作,當身體需要時幫助血管生長,”解釋來自南澳大利亞健康與醫學研究所 (SAHMRI) 的醫學科學家 Sanuri Liyanage。
“它們會因受傷或血流不暢而被激活,此時它們會迅速擴張以幫助癒合。”
Liyanage 和同事從小鼠身上分離出 EndoMac 祖細胞,並在實驗室中培養牠們,並在那裡形成集落。當注射到糖尿病小鼠模型時,細胞集落顯著改善了傷口癒合。
要了解 EndoMac 祖細胞的工作原理,首先需要考慮巨噬細胞。
巨噬細胞是第一個免疫細胞由胚胎產生,它們對於發育至關重要。
成年後,哺乳類動物體內的大多數組織含有在這個非常早期階段產生的巨噬細胞。出生後,常住族群偶爾會進行自我更新,以保持新鮮並準備好吞噬病原體。
然而,大約一個世紀前,科學家假設在哺乳動物血液中循環的巨噬細胞可以產生新的巨噬細胞,使已經生活在身體各個組織中的巨噬細胞恢復活力。
多年來,科學家們相信這些循環巨噬細胞製造者之前曾在小鼠胚胎中發現過,但它們一直存在到成年期,因為它們被播種在骨髓中。
但最近的證據表明,骨髓來源的幹細胞實際上僅限於少數組織,包括腸道、皮膚和心臟。
現在,一些科學家懷疑,成年期的新巨噬細胞是由未被發現的幹細胞產生的,這些幹細胞早在出生前就已在體內建立。
這一假設引起了激烈的爭論,但最近在澳洲對小鼠的研究支持了範式轉移。
研究結果表明,巨噬細胞的胚胎祖細胞在早期發育過程中被種植在心臟主動脈中。然後,隨著小鼠年齡的增長,這些循環幹細胞將新的巨噬細胞引入組織中。
由於 EndoMac 祖細胞沒有“名字標籤”,研究人員表示,它們可以進行移植,而不必擔心免疫系統攻擊外來物。
當 Liyanage 和她的共同第一作者、SAHMRI 生物醫學科學家 Anna Williamson 以及來自多個澳洲機構的團隊在實驗室中培養 EndoMac 祖細胞時,他們創建了一個小集落。
當該菌落被注射到一隻後腿血液循環受到限制以模仿「糖尿病傷口」的小鼠的血液中時,其腿部損傷癒合得更快。兩週後,循環幹細胞轉化為巨噬細胞和內皮細胞,排列在血管中。
現在,研究小組正在研究人類主動脈中是否存在類似的細胞。這些研究結果尚未發表,但研究人員暗示初步結果是樂觀的。
“理論上,這可能會改變患有慢性傷口的患者的遊戲規則,”說利亞納格。
“我們很高興繼續探索這些細胞的潛力。現在還處於早期階段,但其影響可能是巨大的。”
該研究發表於自然通訊。