eLife: 一个已知基因在造血过程中的出乎意料的作用
2017-08-16 MedSci MedSci原创
在胚胎中最先形成和发挥作用的器官系统之一的心血管系统：事实上，这一发展过程开始得很早以至于科学家们对心脏和血管的原始起源仍然有许多未解决的问题。第一个细胞--祖细胞--注定要成为这个系统的一部分，如何参与形成发达的心血管系统的？魏茨曼科学研究所分子细胞生物学系Eldad Tzahor教授实验室的前博士生开创了一种方法，用于形成最早的心血管祖细胞成像，并实时跟踪他们及其后代在胚胎发育过程中的变化。他
在胚胎中最先形成和发挥作用的器官系统之一的心血管系统：事实上，这一发展过程开始得很早以至于科学家们对心脏和血管的原始起源仍然有许多未解决的问题。第一个细胞--祖细胞--注定要成为这个系统的一部分，如何参与形成发达的心血管系统的？
魏茨曼科学研究所分子细胞生物学系Eldad Tzahor教授实验室的前博士生开创了一种方法，用于形成最早的心血管祖细胞成像，并实时跟踪他们及其后代在胚胎发育过程中的变化。他的影像记录了受精的鸡蛋，其中在卵黄囊内形成复杂的血管网络来滋养胚胎。这项研究的结果最近发表在《eLife》上。
在澳大利亚的维克多·昌心脏研究所和新南威尔士大学的理查德·哈维教授的实验室里，他们共同研究了一种名为Nkx2-5的基因。这个基因编码转录因子，这是一种调控蛋白，控制其他参与心脏发育的基因的表达。Tzahor教授说："这项新研究显示，Nkx2-5独立于心脏发育的作用，在第一个血管的起源和血液的形成中起着核心作用。
观察Nkx2-5表达的发生，该小组揭示了称为成血管细胞的祖细胞的存在。这些细胞会产生血液和血管祖细胞--这些细胞会导致血管的形成。这些独特的细胞是由中胚层形成的--在早期发育中的胚胎中出现的中层细胞。研究人员一直在激烈争论成血管细胞的存在，如果它们真的存在，其可能的功能是什么。
在鸡胚的影片中，研究人员可以看到在原始的胚胎血管内，血管运动形成了"血岛"。研究人员惊奇地发现，一些成血管细胞移入心脏，在那里形成造血干细胞。这有助于其他研究发现，早期的心脏管含有能产生血细胞的细胞。研究人员还在新形成的主动脉的内衬中识别出了专门的Nkx2-5表达细胞，在那里它们似乎可以"萌芽"产生新的血细胞。在发育过程中，这些特化的细胞进入肝脏，在那里产生胎儿造血干细胞。
Tzahor教授："在发现心脏发育的"主基因"之后20年，我们已经设法写出一个关于其行为的新故事，表明它在在形成血管和血液的的早期发展阶段的作用--在心脏发挥其主要作用之前。我们为这些早期细胞的存在提供了确凿的证据，以及它们对心脏和血管发育的贡献。由于这些发现揭示了胚胎中至少某些造血干细胞的早期起源，因此它们对研究影响心血管系统的疾病特别有用。
原文出处：Lyad Zamir et al. Nkx2.5 marks angioblasts that contribute to hemogenic endothelium of the endocardium and dorsal aorta， eLife (2017).
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作者：MedSci
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