德国亥姆霍兹慕尼黑中心干细胞研究所10日发表公告说，该所研究人员借助一种能追踪单个干细胞分化过程的新生物成像技术，发现细胞因子可以直接引导造血祖细胞的分化方向。
造血干细胞在一定的微环境和某些因素的调节下，增殖、分化为各类血细胞的祖细胞，即造血祖细胞。科学界此前已知，细胞因子对造血祖细胞分化成什么种类的血细胞有影响。但一直存在争议的是细胞因子究竟是直接影响祖细胞的分化方向，还是在细胞分化方向已被限定后通过影响细胞的存活而对细胞种类进行筛选。
德国研究人员开发出一种新的生物成像技术，对老鼠单个造血祖细胞的分化过程进行了长时间观察。实验结果显示，在特定的细胞因子作用下，造血祖细胞只分化成单一种类的血细胞，整个分化过程没有发现细胞死亡。研究人员由此得出结论，细胞因子受体通过激活有关信号通路可以直接引导细胞的分化。
研究人员说，利用这种生物成像新技术可以逐一跟踪研究参与影响细胞分化过程的所有分子的具体作用，这对优化干细胞医疗用途很有帮助。
这一研究成果已经发表在新一期美国《科学》杂志上。
Science 10 July 2009:DOI: 10.1126/science.1171461
Hematopoietic Cytokines Can Instruct Lineage Choice
Michael A. Rieger, Philipp S. Hoppe, Benjamin M. Smejkal, Andrea C. Eitelhuber, Timm Schroeder*
The constant regeneration of the blood system during hematopoiesis requires tightly controlled lineage decisions of hematopoietic progenitor cells (HPCs). Because of technical limitations, differentiation of individual HPCs could not previously be analyzed continuously. It was therefore disputed whether cell-extrinsic cytokines can instruct HPC lineage choice or only allow survival of cells that are already lineage-restricted. Here, we used bioimaging approaches that allow the continuous long-term observation of individual differentiating mouse HPCs. We demonstrate that the physiological cytokines, macrophage colony-stimulating factor and granulocyte colony-stimulating factor, can instruct hematopoietic lineage choice.
Institute of Stem Cell Research, Helmholtz Zentrum München—German Research Center for Environmental Health, Neuherberg-Munich, Germany.
