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免疫系统是如何以及何时诞生?

免疫系统是如何以及何时诞生?

免疫系统是复杂的,很多遗传疾病被归因于形成这一系统的细胞存在缺陷。

日前,来自瑞典隆德大学等机构的科学家们对免疫系统如何和何时形成产生了新的认识,这一新发现有望更好地理解儿童所患的多种疾病如白血病。

我们知道,在胎儿发育阶段,首先造血干细胞在主动脉区域形成,然后进入到肝脏(人体的主要造血器官)组织中。在肝脏中,造血干细胞产生更成熟的血细胞,形成我们的血液系统。在同一时间,T细胞和B细胞也形成,组成我们免疫系统的基础。而从出生开始,上述过程发生在骨髓中,肝脏不再形成血细胞。

研究人员一直认为,最早导致我们免疫系统发育的细胞,即具有免疫能力的细胞来自于胎儿发育过程肝脏组织中的造血干细胞。造血干细胞在11-12天的小鼠胎儿肝脏中可被发现,11-12天的小鼠胎儿相当于人类怀孕6-7个星期。

在这项刊登在《细胞-干细胞》杂志上的最新研究中,科学家证实与我们的免疫系统相关联的这些细胞甚至在比这更早的时间就在胚胎卵黄囊内形成,也就是在最早的造血干细胞形成之前形成。在人胚胎中,卵黄囊是三个胎囊之一,在怀孕第五周左右出现。

论文第一作者 Charlotta Böiers 解释道,“我们提出的问题就是胎儿体内的免疫系统形成方式是否不同于成年人体内,以及这些形成我们早期免疫系统的细胞是在胎儿发育多早时间内形成。了解这个是比较重要的,这是因为它有助我们理解我们的免疫系统如何和何时开始形成和在这种过程中什么能够发生偏差。”

儿童白血病是理解免疫系统如何形成是多么重要的一个例子。在形成儿童白血病的过程中,首个突变被证实是在儿童仍在胎儿中时发生的。

Charlotta Böiers 说,“人们仍不清楚第一步是在哪些细胞中发生的,因此对我们而言,继续开展关于人体内免疫系统如何开始形成的研究是比较重要的。如今,目标就是继续在人体内开展我们的研究。”

一旦能够证实这些细胞是在这个非常早的发育阶段发生突变,那么这将会增加我们对儿童白血病如何发生的理解。

“这些最早的细胞似乎是在胎儿发育后期阶段消失的。当发生突变时,这可能不会发生。相反,这些缺陷的细胞可能保持活性,而进一步的突变可能导致儿童患上癌症。”

原文检索:

Charlotta Böiers, Joana Carrelha, Michael Lutteropp, Sidinh Luc, Joanna C.A. Green, Emanuele Azzoni, Petter S. Woll, Adam J. Mead, Anne Hultquist, Gemma Swiers, Elisa Gomez Perdiguero, Iain C. Macaulay, Luca Melchiori, Tiago C. Luis, Shabnam Kharazi, Tiphaine Bouriez-Jones, Qiaolin Deng, Annica Pontén, Deborah Atkinson, Christina T. Jensen, Ewa Sitnicka, Frederic Geissmann, Isabelle Godin, Rickard Sandberg, Marella F.T.R. de Bruijn, Sten Eirik W. Jacobsen. Lymphomyeloid Contribution of an Immune-Restricted Progenitor Emerging Prior to Definitive Hematopoietic Stem Cells. Cell Stem Cell, 19 September 2013; DOI:10.1016/j.stem.2013.08.012


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