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Nature挑战传统的T细胞形成理论

2018-11-28 14:19:44

Nature:挑战传统的T细胞形成理论

生物通报道:宾夕法尼亚大学医学院的研究人员发现,与目前公认的T细胞发展模型相反,新生细胞在发育成成熟的免疫细胞时,既可以变成T细胞,也可以变成其它类型的血细胞,而不是只进入T细胞发育途径。这个结果刊登在本周的《自然》杂志上。该结果有助于更好地了解T细胞白血病和其他疾病是如何发生的。 “理解T细胞谱系的生命周期,明确多能性祖细胞如何变成成熟的T细胞是极端重要的”,作者、检验医学和病理学的博士后JeremiahBell说,“无论要了解T细胞的免疫缺陷,T细胞癌症,还是T细胞相关的疾病,你首先都必须要知道T细胞的发育步骤,以及在每一步起作用的信号。” T细胞和所有的其它血液细胞的生命,都起源于骨髓造血干细胞(hematopoieticstemcell,HSC)。HSCs具有分化成所有类型血液细胞的潜能,包括红血细胞、血小板、白血球细胞,以及所有参与对抗病原体和外源蛋白的防御细胞。在分化成如此之多细胞类型的个阶段,HSCs首先是变成多能祖细胞(multipotentprogenitor,MPPs)。 人们公认,接下来多能祖细胞面临一个分叉路口:要么是变成红细胞的前体和非淋巴白细胞(骨髓途径),要么是变成T细胞B细胞的前体(淋巴途径)。T细胞前提然后进入胸腺,成为早期胸腺祖细胞(earlythymicprogenitors,ETPs)。 “如果目前公认的T细胞发育模型是正确的话,那么早期胸腺祖细胞应该能够产生T细胞,而不能产生骨髓细胞”,通讯作者、检验医学和病理学的副教授AvinashBhandoola博士解释说,“与此不同的是,Jeremiah发现胸腺祖细胞既不单单参与骨髓途径,也没有受限于T细胞途径。” 为了确定ETPs的潜能,该研究小组首先要将ETPs与小鼠胸腺中的所有其他细胞分离开来。这可以通过细胞分拣来实现,因为ETP细胞的表面有独特的标签。接下来,研究人员将单个ETP细胞小心地放到培养基中,保证每个容器中仅有一个细胞。“我们非常想研究单独的细胞”,Bell说,“否则,即使你观察到T细胞核骨髓细胞,也不能肯定他们全都来自于同一个祖细胞。”生长和分化数天之后,每个容器中的细胞又再次通过表面标签研究,以检查是否有T细胞或骨髓细胞的存在。 让Bell和Bhandoola大为惊奇的是,大部分培养的单细胞都变成了T细胞核骨髓细胞的混合物。这意味着大多数ETP细胞在没有变成T细胞的时候就来到了胸腺。ETP细胞保留有分化成T细胞或骨髓细胞的能力。 由于ETPs展示出产生骨髓细胞的潜能,因此研究人员提出疑问,胸腺中的一些骨髓细胞是否本来就是来自ETPs的。T细胞在胸腺的发育过程中需要祖细胞内的DNA分子重排。T细胞建立抗原受体需要DNA分子重排过程,也给T细胞打上的标记。Bell和Bhandoola发现,DNA重排的标记也出现在胸腺的骨髓细胞中,但不出现在其它部位的骨髓细胞中。这证明了,正常胸腺组织中,ETPs产生了骨髓细胞。Bhandoola指出,“很难用我们过去对T细胞发育的看法来解释我们的实验数据。”Bell说:“现在我们想知道,ETPs如何决定是变成一个骨髓细胞,还是变成T细胞。虽然我们的研究是侧重于基础科学,但它也帮助阐明T细胞白血病如何从早期祖细胞发展而来。” Bhandoola补充说,我们也很想知道,胸腺中来自ETPs的骨髓细胞是不是起到一些我们不知道的作用?可能会是什么呢?(生物通,揭鹰)Bell JJ Bhandoola A. The earliest thymic progenitors for T cells possess myeloid lineage potential. Nature 452, (10 April 2008)

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