生物學總處在變化中！人體還有新器官、第一個不需要引物的DNA聚合酶、小腦不僅控制平衡，這些新發(fā)現不斷在改寫著教科書。近日，來自加州大學舊金山分校的科學家們又有了新發(fā)現。他們發(fā)表在Nature上的成果首次揭示了肺部一項先前不為人知的功能——造血。

　　3月22日，來自加州大學舊金山分校的一個科學家小組在Nature雜志上發(fā)表了一篇題為“Thelungisasiteofplateletbiogenesisandareservoirforhaematopoieticprogenitors”的新成果，首次揭示了肺的一項先前不為人知的功能——造血（bloodproduction）。研究還發(fā)現，在小鼠模型中，肺部負責生產超過一半的血小板。

　　在這一研究中，科學家們還有另一個意外的發(fā)現，他們找到了先前未知的一個血液干細胞“池”（pool），當骨髓（先前被認為是造血的主要地點）干細胞枯竭時，這些新發(fā)現的細胞能夠恢復造血。

　　肺部每小時生產超過1000萬個血小板

　　據了解，促成這一驚人發(fā)現的是一項被稱為雙光子活體成像（two-photonintravitalimaging）的技術。這一由該研究通訊作者MarkR.Looney博士和共同作者MatthewF.Krummel博士發(fā)明的新技術能夠讓研究人員執(zhí)行極其精細的任務——觀察活體小鼠肺部微小血管中單個細胞的行為。

　　研究最初，Looney和他的研究小組是在利用這一技術調查肺部免疫系統與循環(huán)血小板之間的作用。它們使用了經工程改造后，血小板能夠發(fā)出明亮綠色熒光的小鼠。令人意外的是，科學家們在肺部血管中觀察到了數量驚人的血小板產生細胞——巨核細胞。雖然這類細胞以前也在肺部被觀察到過，但它們通常被認為主要在骨髓中“生活”，產生血小板。

　　隨后，研究小組開始研究這群“行為不合常理”的巨核細胞。結果發(fā)現，在肺部血管中，這些巨核細胞每小時能產生超過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)現了大量先前被忽視的巨核細胞祖細胞和血液干細胞。Looney博士表示，據他們所知，這是首個描述血液祖細胞在肺部“居住”的研究。

　　肺部血液干細胞可修復骨髓

　　在肺部發(fā)現這些巨核細胞和血液干細胞后，科學家們不禁思考，這些細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胞的小鼠中。結果發(fā)現，熒光巨核細胞很快開始出現在肺部血管中。這表明，肺部產生血小板的巨核細胞起源于骨髓。

　　接著，研究小組將攜帶熒光巨核細胞祖細胞的肺移植到血小板數量較低的突變小鼠中。結果發(fā)現，移植的肺產生了大量的熒光血小板，快速修復血小板數量到正常水平，且這一修復作用持續(xù)超過了幾個月的時間。

　　最后，研究小組將所有細胞都被熒光標記的、健康的肺移植到骨髓缺乏正常血液干細胞的突變小鼠中。結果發(fā)現，來自移植肺的熒光細胞快速轉移到受損的骨髓處。這些細胞不僅促成了血小板的生成，還生成了各種血細胞，包括嗜中性粒細胞、B細胞、T細胞等免疫細胞。這一實驗表明，肺部包含多種多樣的血液祖細胞和干細胞，這些細胞能夠修復受損的骨髓以及許多血液組成的產生。

　　Looney博士表示，這一發(fā)現無疑揭示了肺部更復雜的功能。它們不僅用于呼吸，也是參與血液生成的關鍵組成部分。在小鼠研究中觀察到的結果強烈表明，肺部可能也在人類的血液形成中發(fā)揮了關鍵的作用。

　　生物學中的“千變萬化”

　　看到這樣的新發(fā)現，小編不禁想起1993年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者RichardJ.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“學生物”。（PLOSComputationalBiology：TenSimpleRulestoWinaNobelPrize）

　　他說，首先，生物學是迷人的，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，相較于其它學科，獲得“大發(fā)現”的概率會增加。第二，生物學圍繞在我們身邊，包括醫(yī)學、農業(yè)、計算機科學等；這種跨學科的融合使它更容易產生新的發(fā)現。第三，不同于物理和化學，受進化的影響，生物學總處在變化中。

　　以下，小編為大家回顧近期一些改寫教科書的新發(fā)現。