造血干细胞的内皮起源

短寿命血细胞的持续生产依赖于一小群造血干细胞，而这些血细胞是组织的适当氧合和在整个生命过程中对病原体的保护所必需的。第一批造血干细胞来自特化的内皮细胞，称为造血内皮细胞(HE)，通过内皮细胞到造血细胞的转化(EHT)。在脊椎动物的胚胎发育过程中，EHT短暂地发生在主动脉等大动脉中。然后，造血干细胞池在迁移到骨髓之前被扩增，造血干细胞将在成人生活中居住。在此之前，EHT是否发生在胚胎期以后以及其他器官(如骨髓)中尚不清楚。

骨髓中的造血内皮细胞

为了找出EHT是否发生在胚胎期之后和骨髓中，研究人员在鸡和小鼠模型上结合了实验胚胎学、遗传学、转录组学和功能方法。通过荧光基因标记和实时成像分析追踪骨髓形成的内皮细胞，他们发现骨髓的整个血管网络都来自体质体。体体是身体的一部分，随着胚胎的发育，它们将逐渐形成生物体的重要组织，包括骨骼、肌肉和皮肤。出乎意料的是，研究人员发现，一些somite来源的内皮细胞在晚期胎儿和年轻成人的骨髓中产生hsc和多能祖细胞，通过相同的EHT过程，迄今为止只在胚胎中看到。这些细胞在分子上与经历EHT的细胞或胚胎主动脉中最近出现的hsc非常相似，具有突出的Notch通路，内皮特异性基因和转录因子参与EHT。因此，结果表明造血干细胞是胚胎期后由体分裂起源的造血内皮细胞通过EHT生成的新细胞，其机制与胚胎中发生的机制相同。

血细胞生产的新浪潮

胚胎的卵黄囊产生两个部分重叠的造血波。第一波(原始波)产生仅在胚胎发育期间持续存在的造血细胞。第二波(决定性的)产生各种祖细胞，这些祖细胞迁移到胎儿肝脏，产生立即需要的血细胞。这些祖细胞足以使胚胎存活到出生，然后由主动脉衍生的hsc依赖性波接管。本研究中发现的瞬时造血填补了卵黄囊造血结束和骨髓hsc依赖性血细胞生成之间的空白。事实上，在胎儿肝脏中扩增的造血干细胞库仅在出生前才开始在骨髓中定居。造血干细胞的数量非常少，在它们找到最终的成体龛并开始分化/增殖成更稳定的祖细胞和成熟血细胞之前，很可能需要时间。研究人员在胎儿晚期和青年阶段描述的短暂造血波也可能为来自胎儿肝脏的造血干细胞准备骨髓壁龛。

干细胞疗法

造血干细胞的缺陷导致各种血液相关疾病和癌症，这些疾病和癌症部分通过造血干细胞移植得到治疗。在体外，在培养皿中，从多能性前体中控制真正的造血干细胞的生产仍然非常困难，因此需要更好地了解造血干细胞在体内生理上的生产。确定造血产生的所有步骤和控制这一过程的分子事件是一个基本的兴趣，并有助于在未来为造血疾病设计创新的干细胞疗法。