中国科学家揭秘体内造血干细胞“归巢”过程，有望破解肿瘤转移

        人民日报上海11月20日电　（记者姜泓冰）中国科学院上海营养与健康研究院研究员潘巍峻带领团队，在国际上首次揭秘体内造血干细胞归巢的完整动态过程，成果于北京时间20日凌晨由学术期刊《自然》在线发表。

　　造血干细胞可以通过增殖分化产生红细胞、白细胞等人体内所有类型的血液细胞，在临床上被广泛应用于血液系统疾病、免疫疾病和肿瘤等重大疾病的治疗。此前人们已发现，只有归巢的造血干细胞才能实现自我更新和向下游分化，从而建立整个血液系统。所谓归巢即是造血干细胞找到适合自己生存的微环境。然而，大家对归巢在体内究竟如何发生、归巢的微环境究竟是何种结构等一系列关键科学问题知之甚少。

　　潘巍峻团队历时6年，首创了一套可以完整解析体内造血干细胞归巢全过程的全新研究体系。他们采用可变色荧光蛋白建立造血干细胞标记系统，建立造血干细胞长时程活体观察追踪方案，生动呈现了造血干细胞归巢的全过程。经过对大规模长时程活体成像的统计分析，发现了造血干细胞归巢的时空规律及“热点区域”，首次揭示了体内造血干细胞归巢微环境的独特微血管结构。

　　在研究过程中，科研人员还意外发现了一种全新的微环境细胞，并将其命名为“先导细胞”。这类细胞是一种之前未被定义过的巨噬细胞新亚型，存在于归巢“热点区域”附近，它们可以识别进入造血组织的造血干细胞并将其引入特定的血管结构中，从而实现造血干细胞的归巢。这一发现为提高造血干细胞移植效率的转化研究提出了新理论，开创了新思路。“先导细胞”引导造血干细胞进入血管微环境的原理图（紫色细胞为“先导细胞”，VC指示静脉微血管，绿色代表血管）

     　该工作不仅回答了“体内的造血干细胞归巢如何发生”这一世界造血干细胞研究领域的重大科学问题，而且发现了对于造血干细胞归巢起关键引导作用的“先导细胞”。该研究也开启了国际上造血干细胞领域的在体长时程、高分辨研究新时代。

　　上述研究成果由潘巍峻研究员带领李丹彤、薛文志和李美等研究生，与中国科学院生物化学与细胞生物学研究所李林、陈剑峰、周波研究员，中国科技大学姚雪彪教授，耶鲁大学医学院吴殿青教授等协同攻关下共同完成，并得到了西南大学罗凌飞教授和香港科技大学温子龙教授的帮助。

　　此项成果得到了中国科学院“细胞命运可塑性的分子基础与调控”战略先导计划和装备研制计划、科技部国家重点研发计划专项、国家自然科学基金面上项目、上海市科委基础重点项目等的支持。

　　澎湃新闻获悉，对于该研究成果的转化与应用，潘巍峻研究员研究团队2017年4月提交了国内专利申请，2018年9月申请专利了国际PCT专利。

　　与该研究相关的用于药物筛选的“微小模式生物高速分选及三维活体成像系统”2018年12月有望交付使用。