Nature：造血干細胞具有令人驚訝的應急分化能力

　　血液中的細胞具有供給、清理和防御的功能，但它們的壽命都不長。因此，機體必須及時生產足夠的替代細胞，而這就是造血干細胞的工作。造血干細胞位于骨髓中，每天向血液輸送數以億計的新細胞。為此，造血干細胞必須一邊增殖一邊分化，生成特化的白細胞、紅細胞或血小板等。

　　日前，艾克斯-馬賽大學等機構的一項最新研究發現，造血干細胞除了保證血細胞的持續更新以外，還能夠在緊急情況下生產機體所需的白細胞，以便應對炎癥或感染。這一研究將有望幫助接受骨髓移植的患者抵御感染，相關研究論文刊登在了近期出版的《自然》（Nature）雜志上。

　　多年以來，造血干細胞分化的觸發機制一直吸引著研究者們的注意。此前的研究顯示，干細胞并非隨機選取分化路徑，而是在環境信號和內部因子的影響下決定自身的命運。那么造血干細胞是怎樣對緊急事件進行正確應答，以滿足機體需要的呢？例如，在機體受到感染時，及時生產足夠的巨嗜細胞來吞噬入侵微生物。

　　此前，人們普遍認為造血干細胞不能解碼上述信息，只會隨機分化。而這項最新研究向人們展示事實并非如此，造血干細胞能夠感知這些信號并做出反應，生產出最適用于當前危機的細胞。

　　研究人員表示，在感染或發炎時機體會大量產生一類生物分子，這種分子會直接告訴造血干細胞機體所需的分化路徑，這就是巨噬細胞集落刺激因子M-CSF，它會使PU.1基因激活。PU.1基因是髓系細胞分化的開關，該基因的活化能促使造血干細胞快速分化。

　　此后，研究人員用一個熒光標記來指示PU.1的狀態。動物實驗和顯微鏡觀察顯示，造血干細胞應答M-CSF會立刻發亮。隨后研究人員證實，所有發亮細胞中的PU.1基因都被激活。說明細胞接到M-CSF信號后，就立刻改變了自己的身份。

　　研究人員指出，明確這一信號使人們有望在面臨急性感染的患者中，加速特定細胞的生成。未來人們可以利用M-CSF，在避免產生不利細胞的同時，刺激有用細胞的分化，以幫助免疫系統抵御感染。由于經歷了骨髓移植的患者缺乏對感染的防御能力，因此這類研究對患者來說非常重要。