澳大利亚的研究人员发现了一种全新的细胞类型,它填补了我们对哺乳动物身体如何愈合的理解中的一个重大漏洞。
一个多世纪以来,科学家们假设的像这样的细胞是存在的——现在,终于发现了一个成年版本,隐藏在成年小鼠的主动脉中。
这一发现花了九年时间。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。
“这些细胞有一项重要的工作,当身体需要时帮助血管生长,”解释来自南澳大利亚健康与医学研究所 (SAHMRI) 的医学科学家 Sanuri Liyanage。
“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 和同事从小鼠身上分离出 EndoMac 祖细胞,并在实验室中培养它们,并在那里形成集落。当注射到糖尿病小鼠模型中时,细胞集落显着改善了伤口愈合。
要了解 EndoMac 祖细胞的工作原理,首先需要考虑巨噬细胞。
巨噬细胞是第一个免疫细胞由胚胎产生,它们对于发育至关重要。
成年后,哺乳动物体内的大多数组织含有在这个非常早期阶段产生的巨噬细胞。出生后,常住种群偶尔会进行自我更新,以保持新鲜并准备好吞噬病原体。
然而,大约一个世纪前,科学家们假设在哺乳动物血液中循环的巨噬细胞可以产生新的巨噬细胞,从而使已经生活在身体各个组织中的巨噬细胞恢复活力。
多年来,科学家们相信这些循环巨噬细胞制造者之前曾在小鼠胚胎中发现过,但它们一直存在到成年期,因为它们被播种在骨髓中。
但最近的证据表明,骨髓来源的干细胞实际上仅限于少数组织,包括肠道、皮肤和心脏。
现在,一些科学家怀疑,成年期的新巨噬细胞是由未被发现的干细胞产生的,这些干细胞早在出生前就已在体内建立。
这一假设引起了激烈的争论,但最近在澳大利亚对小鼠进行的研究支持了范式转变。
研究结果表明,巨噬细胞的胚胎祖细胞在早期发育过程中被种植在心脏主动脉中。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中。
由于 EndoMac 祖细胞没有“名字标签”,研究人员表示,它们可以进行移植,而不必担心免疫系统攻击异物。
当 Liyanage 和她的共同第一作者、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,他们创建了一个小集落。
当该菌落被注射到一只后腿血液循环受到限制以模仿“糖尿病伤口”的小鼠的血液中时,其腿部损伤愈合得更快。两周后,循环干细胞转化为巨噬细胞和内皮细胞,排列在血管中。
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。这些研究结果尚未发表,但研究人员暗示初步结果是乐观的。
“理论上,这可能会改变患有慢性伤口的患者的游戏规则,”说利亚纳格。
“我们很高兴继续探索这些细胞的潜力。现在还处于早期阶段,但其影响可能是巨大的。”
该研究发表于自然通讯。