生物學(xué)總處在變化中！人體還有新器官、第一個(gè)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(xiě)著(zhù)教科書(shū)。近日，來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)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(lái)自加州大學(xué)舊金山分校的一個(gè)科學(xué)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(chǎn)超過(guò)一半的血小板。

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

　　肺部每小時(shí)生產(chǎn)超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)血小板

　　據了解，促成這一驚人發(fā)現的是一項被稱(chēng)為雙光子活體成像（two-photonintravitalimaging）的技術(shù)。這一由該研究通訊作者M(jìn)arkR.Looney博士和共同作者M(jìn)atthewF.Krummel博士發(fā)明的新技術(shù)能夠讓研究人員執行極其精細的任務(wù)——觀(guān)察活體小鼠肺部微小血管中單個(gè)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(shù)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(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(guān)察到了數量驚人的血小板產(chǎn)生細胞——巨核細胞。雖然這類(lèi)細胞以前也在肺部被觀(guān)察到過(guò)，但它們通常被認為主要在骨髓中“生活”，產(chǎn)生血小板。

　　隨后，研究小組開(kāi)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(shí)能產(chǎn)生超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)血小板，這表明，超過(guò)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(gè)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(xué)家們不禁思考，這些細胞是如何在肺部和骨髓間來(lái)回移動(dòng)的呢？為了回答這一問(wèn)題，研究人員開(kāi)展了一系列的肺移植實(shí)驗。

　　首先，研究小組將來(lái)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(kāi)始出現在肺部血管中。這表明，肺部產(chǎn)生血小板的巨核細胞起源于骨髓。

　　接著(zhù)，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(chǎn)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超過(guò)了幾個(gè)月的時(shí)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(lái)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(shí)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(chǎn)生。

　　Looney博士表示，這一發(fā)現無(wú)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(guān)鍵組成部分。在小鼠研究中觀(guān)察到的結果強烈表明，肺部可能也在人類(lèi)的血液形成中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。

　　生物學(xué)中的“千變萬(wàn)化”

　　看到這樣的新發(fā)現，小編不禁想起1993年諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎獲得者RichardJ.Roberts博士在一篇談及“獲諾獎的十條簡(jiǎn)單規則”的文章中，將第十條規則列為“學(xué)生物”。（PLOSComputationalBiology：TenSimpleRulestoWinaNobelPrize）

　　他說(shuō)，首先，生物學(xué)是迷人的，直接影響著(zhù)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”的概率會(huì )增加。第二，生物學(xué)圍繞在我們身邊，包括醫學(xué)、農業(yè)、計算機科學(xué)等；這種跨學(xué)科的融合使它更容易產(chǎn)生新的發(fā)現。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(xiě)教科書(shū)的新發(fā)現。