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斑马鱼实验揭示淋巴管的起源
淋巴系统是血管的一个并行系统,并充当了免疫细胞、脂肪分子和癌细胞等其他分子的通道。一些科学家曾宣称,淋巴系统起源于称作为成血管细胞(angioblast)的特化干细胞,而其他一些人则认为它是由存在的胚胎静脉分化产生。后一种模型最终被人们所公认。然而在发表于5月20日Nature上的一项研究中,Yaniv实验室的研究证明争论双方的科学家都是正确的:淋巴细胞确实是由静脉生长而成,但它们起源于静脉内包含成血管细胞的微环境。
Yaniv说:“我们从成像斑马鱼开始,最终找到了使生成淋巴细胞成为可能的一个因子。这就是发育生物学研究的美妙之处:胚胎拥有一切的答案,我们所要做的就是去观察和了解。”由于斑马鱼发育周期短和透明的特点,使得研究人员能够在数天时间内清晰的获得斑马鱼胚胎发育的图像,并进行实时记录。在那里,科学家们发现了成血管细胞微环境,一百多年前这些细胞便被认为是淋巴管的起源,只是在后来遭到了忽视。下图为受精后24h到51h之间的斑马鱼发育图片,图绿色部分证明了淋巴祖细胞起源于腹侧后主静脉(the ventral side of theposterior cardinal vein,vPCV)。
随后研究者指出了一个叫做Wnt5b的基因是促进干细胞分化为淋巴细胞的重要因子,并将WNT5B添加到胚胎干细胞中后,发现这些细胞真的分化为了淋巴细胞——这是第一次在实验室中培育出这样的细胞。下图揭示了Wnt5b对淋巴内皮细胞的重要性。图a为22h和24h时的组织切片,展示了vPCV成血管细胞(浅蓝色箭头指示处)和内皮细胞(e)的位置;图c为原位杂交18h后wnt5b的mRNA在内皮层中的表达;图d-f分别展示了野生型(WT),Wnt5b过度表达,sox32基因沉默和在Wnt5b过度表达上的sox32基因沉默。
该研究不仅解答了淋巴细胞如何产生这一长期存在争议的问题,也通过对淋巴细胞形成和发育的研究为肿瘤疾病尤其是手术后消除癌性肿瘤等有关疾病的治疗提供了一些重要线索。
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