加州大学圣地亚哥分校医学院及其同事开发了第一个全面图谱，展示了人类一生中血液系统发生的巨大变化。该研究于12月5日发表在《自然方法》杂志上。
研究团队量化了从早期胎儿发育到老年七个阶段超过58,000个单个造血（血液）干细胞的基因表达情况。他们记录了每个生命阶段功能需求变化导致的血细胞类型的一致变化。
- 在早期产前时期，受精后主要产生髓系细胞：组织驻留巨噬细胞，这些免疫细胞在支持早期器官发育中起关键作用。随后，在第二孕期迅速增长，需要大量产生红细胞以确保胎儿全身的高效氧气输送。
- 出生时，血细胞类型转向淋巴细胞。这些白细胞在突然暴露于外部环境及其病原体后，对建立终身免疫力起重要作用。淋巴细胞在儿童期一直占主导地位。
- 成年后，淋巴细胞生成减少，但髓系细胞生成再次逐渐增加。
研究人员还发现，一生中血细胞类型的改变对血液癌症有重要影响。他们根据急性髓系白血病细胞与不同生命阶段干细胞基因表达的相似性对其进行分类，发现急性髓系白血病患者的正常干细胞年龄差异很大，与患者的实际年龄无关。
此外，那些白血病细胞更接近年轻血细胞生成的患者预后更差，而那些白血病细胞更接近老年血细胞生成的患者预后较好。研究人员认为，癌细胞可能重新编程自己，使其具有胎儿特性，从而变得更加具有侵袭性。
进一步的研究确定了七个强烈影响白血病细胞看起来像年轻或老年血细胞的转录因子基因。未来的研究计划测试疾病是否利用年轻血细胞的高度增殖能力使患者的白血病更加致命。他们还希望最终能够重新编程白血病细胞。
“如果我们能够开发出针对驱动年轻血细胞生成的关键因素的药物，也许白血病将只反映老年血细胞生成，从而更容易治疗。”加州大学圣地亚哥分校医学院儿科助理教授、UC圣地亚哥摩尔斯癌症中心成员、Rady儿童医院-圣地亚哥主治医师Hojun Li博士说。他与波士顿儿童医院、哈佛医学院儿科助理教授R. Grant Rowe博士共同领导了这项研究。
更多信息：
Hojun Li等，《人类寿命期间造血动力学》，《自然方法》（2024）。DOI: 10.1038/s41592-024-02495-0
期刊信息：
《自然方法》
提供方：
加州大学圣地亚哥分校
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