3月22日，來自加州大學(xué)舊金山分校的一個科學(xué)家小組在Nature雜志上發(fā)表了一篇題為“The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors”的新成果，首次揭示了肺的一項先前不為人知的功能——造血（blood production）。研究還發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，肺部負(fù)責(zé)生產(chǎn)超過一半的血小板。
在這一研究中，科學(xué)家們還有另一個意外的發(fā)現(xiàn)，他們找到了先前未知的一個血液干細(xì)胞“池”（pool），當(dāng)骨髓（先前被認(rèn)為是造血的主要地點）干細(xì)胞枯竭時，這些新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞能夠恢復(fù)造血。
Mark R. Looney, MD
據(jù)了解，促成這一驚人發(fā)現(xiàn)的是一項被稱為雙光子活體成像（two-photon intravital imaging）的技術(shù)。這一由該研究通訊作者M(jìn)ark R. Looney博士和共同作者M(jìn)atthew F. Krummel博士發(fā)明的新技術(shù)能夠讓研究人員執(zhí)行極其精細(xì)的任務(wù)——觀察活體小鼠肺部微小血管中單個細(xì)胞的行為。
Matthew F. Krummel, PhD
研究最初，Looney和他的研究小組是在利用這一技術(shù)調(diào)查肺部免疫系統(tǒng)與循環(huán)血小板之間的作用。它們使用了經(jīng)工程改造后，血小板能夠發(fā)出明亮綠色熒光的小鼠。令人意外的是，科學(xué)家們在肺部血管中觀察到了數(shù)量驚人的血小板產(chǎn)生細(xì)胞——巨核細(xì)胞。雖然這類細(xì)胞以前也在肺部被觀察到過，但它們通常被認(rèn)為主要在骨髓中“生活”，產(chǎn)生血小板。
隨后，研究小組開始研究這群“行為不合常理”的巨核細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在肺部血管中，這些巨核細(xì)胞每小時能產(chǎn)生超過1000萬個血小板，這表明，超過一半的小鼠血小板的生產(chǎn)發(fā)生在肺部，而不是骨髓中。
此外，研究還在肺部血管之外發(fā)現(xiàn)了大量先前被忽視的巨核細(xì)胞祖細(xì)胞和血液干細(xì)胞。Looney博士表示，據(jù)他們所知，這是首個描述血液祖細(xì)胞在肺部“居住”的研究。
在肺部發(fā)現(xiàn)這些巨核細(xì)胞和血液干細(xì)胞后，科學(xué)家們不禁思考，這些細(xì)胞是如何在肺部和骨髓間來回移動的呢？為了回答這一問題，研究人員開展了一系列的肺移植實驗。
首先，研究小組將來自正常小鼠的肺移植到攜帶熒光巨核細(xì)胞的小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熒光巨核細(xì)胞很快開始出現(xiàn)在肺部血管中。這表明，肺部產(chǎn)生血小板的巨核細(xì)胞起源于骨髓。
接著，研究小組將攜帶熒光巨核細(xì)胞祖細(xì)胞的肺移植到血小板數(shù)量較低的突變小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，移植的肺產(chǎn)生了大量的熒光血小板，快速修復(fù)血小板數(shù)量到正常水平，且這一修復(fù)作用持續(xù)超過了幾個月的時間。
最后，研究小組將所有細(xì)胞都被熒光標(biāo)記的、健康的肺移植到骨髓缺乏正常血液干細(xì)胞的突變小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，來自移植肺的熒光細(xì)胞快速轉(zhuǎn)移到受損的骨髓處。這些細(xì)胞不僅促成了血小板的生成，還生成了各種血細(xì)胞，包括嗜中性粒細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞等免疫細(xì)胞。這一實驗表明，肺部包含多種多樣的血液祖細(xì)胞和干細(xì)胞，這些細(xì)胞能夠修復(fù)受損的骨髓以及許多血液組成的產(chǎn)生。
Looney博士表示，這一發(fā)現(xiàn)無疑揭示了肺部更復(fù)雜的功能。它們不僅用于呼吸，也是參與血液生成的關(guān)鍵組成部分。在小鼠研究中觀察到的結(jié)果強(qiáng)烈表明，肺部可能也在人類的血液形成中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。
看到這樣的新發(fā)現(xiàn)，小編不禁想起1993 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者Richard J. Roberts博士在一篇談及“獲諾獎的十條簡單規(guī)則”的文章中，將第十條規(guī)則列為“學(xué)生物”。（PLOS Computational Biology ：Ten Simple Rules to Win a Nobel Prize）
他說，首先，生物學(xué)是迷人的，直接影響著我們的生活，但我們對它的了解還微乎其微。因此，相較于其它學(xué)科，獲得“大發(fā)現(xiàn)”的概率會增加。第二，生物學(xué)圍繞在我們身邊，包括醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、計算機(jī)科學(xué)等；這種跨學(xué)科的融合使它更容易產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)。第三，不同于物理和化學(xué)，受進(jìn)化的影響，生物學(xué)總處在變化中。
以下，小編為大家回顧近期一些改寫教科書的新發(fā)現(xiàn)。
Nature發(fā)文顛覆傳統(tǒng)：小腦，不僅僅控制平衡
小腦長久以來被認(rèn)為僅僅是幫助我們保持平衡及呼吸，不過，3月20日發(fā)表于Nature上的一項研究顛覆了我們的傳統(tǒng)觀念。來自斯坦福研究人員表明，小腦內(nèi)的神經(jīng)元能夠響應(yīng)并學(xué)習(xí)期望獎賞?！?a target='_blank' data_ue_src='http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDAxMjgyMA==&mid=2652894025&idx=4&sn=8e7f54827f05e7d27fbb660f6e0dd712&chksm=bda017b28ad79ea4c1e1ae6c7c0d2c5e52d2fa20c6ce59229482873b0e2eca9bd0cb6aba9169&scene=21#wechat_redirect'>詳細(xì)】
PNAS：第一個不需要引物的 DNA 聚合酶
3月7日，美國科學(xué)院院刊（PNAS）在線發(fā)表了華中科技大學(xué)生命學(xué)院朱斌課題組與哈佛大學(xué)和日本地球海洋科技局合作完成的最新成果。這項研究發(fā)現(xiàn)了自然界已知的第一個不需要引物的DNA聚合酶?！?a target='_blank' data_ue_src='http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDAxMjgyMA==&mid=2652894004&idx=1&sn=478b14b86eb342ba9b54bcdac035cba1&chksm=bda017cf8ad79ed9fb9e4d17e1c6a0971a3968e9e6d02388430aaa5d54381dac4a539ad10319&scene=21#wechat_redirect'>詳細(xì)】
《柳葉刀》子刊：你的身體有了一個“新器官”
在過去的教科書上，人體一共有多少個器官？你知道嗎？答案是78個。不過最近的一項研究結(jié)果顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，我們身體里多了一個迄今尚未被承認(rèn)的新器官——腸系膜?！?a target='_blank' data_ue_src='http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDAxMjgyMA==&mid=2652893713&idx=2&sn=b4178fae219ca421f43530bf6dcbd48d&chksm=bda016ea8ad79ffce9e76bec2dc3c711b84ff39b8376112296626ed8339b71e022dcd0cb707f&scene=21#wechat_redirect'>詳細(xì)】
Cell子刊：首次發(fā)現(xiàn)無線粒體的真核生物
線粒體是真核生物的一個特征標(biāo)志。然而，2016年發(fā)表在Cell子刊Current Biology雜志上的一項研究揭示了首個沒有線粒體的真核生物，表明了真核生物生命進(jìn)化分支比預(yù)想的要復(fù)雜得多?！?a target='_blank' data_ue_src='http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MDAxMjgyMA==&mid=2652891594&idx=2&sn=ab1d01ee08bc30ab9d013ebb33f40ee1&scene=21#wechat_redirect'>詳細(xì)】
參考資料：
Surprising New Role for Lungs: Making Blood
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