每秒，人体内产生数百万血细胞，每天替换的细胞中约90%是血细胞。这些包括负责氧气运输的红细胞、促进血液凝固的血小板以及保护我们免受感染的免疫细胞。由于这些细胞寿命较短，必须不断更新。
这一关键任务由骨髓中的造血干细胞承担——它们是唯一能够长期存活并产生血细胞的细胞。这些干细胞保障终身的血细胞生成，并在骨髓移植和化疗后恢复等医疗治疗中发挥关键作用。
但这些细胞也有“阴暗面”。每个血液干细胞在一生中每年积累约20个DNA突变。虽然大多数突变无害，但罕见的干细胞可能成为常见血液癌症的起源。因此，了解这些细胞的功能及其如何靶向癌细胞具有重要的临床意义。
几十年来，科学家认为所有血液干细胞都能产生所有类型的血液和免疫细胞。最近在小鼠中进行的研究表明并非如此，揭示一些干细胞并不能补充所有血细胞谱系。
研究
“在我们最新的研究中，我们首次在人类中探索了这一现象。每个血液干细胞在一生中积累独特的DNA突变，使我们能够利用这些突变作为自然‘条形码’，追踪干细胞对健康老年人中不同类型血细胞的贡献，”胡丁厄医学部研究员、造血干细胞生物学组成员吉原哲一（Tetsuichi Yoshizato）表示。
“我们的发现令人震惊：人类造血干细胞的行为与小鼠中的非常相似。一些干细胞对所有血细胞谱系都有贡献，而另一些则更为特化。重要的是，这些差异与特定基因突变无关，表明所观察到的谱系偏向并非由突变驱动，而是干细胞的固有属性。”
“当我们意识到可以利用人类血液干细胞中自然发生的突变来绘制其谱系贡献图谱时，我们非常兴奋，尤其是当我们观察到人类干细胞的血细胞谱系补充模式与我们之前在小鼠中观察到的模式相匹配时，”细胞与分子生物学系及胡丁厄医学部干细胞生物学和再生医学教授、造血干细胞生物学组负责人斯坦·埃里克·雅各布森（Sten Eirik Jacobsen）表示。
即使在移植后，这些模式也保持不变，表明它们是稳定且内在编程的。高级回顾性系统发育分析证实，大多数干细胞维持其谱系模式数十年，尽管有些随着年龄增长而变得更加受限。为期五年的连续骨髓分析强化了这种长期稳定性。
意义
这些发现对医学具有重大意义。它们可能有助于优化骨髓移植或化疗后的血细胞生成，并改善血细胞生成受干扰的疾病的治疗策略。此外，了解哪些正常干细胞可能转化为癌干细胞，对于开发针对血液癌症的靶向疗法至关重要。
参考文献： 吉原哲一（Yoshizato T）、尼尔松C（Nilsson C）、格拉索F（Grasso F）等. 谱系受限干细胞对人类造血的稳定克隆贡献. 《自然·遗传学》（Nat Genet）. 2025年11月11日在线发表：1-13页. doi: 10.1038/s41588-025-02405-w
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