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Nature:淋巴管发育起源百年争论

标签:淋巴管
摘要 : 100多年来,生物医学家们一直对淋巴管的发育和起源问题争论不休。最近,Weizmann研究所生物调控系Karina Yaniv博士对这一问题提出了解释。根据该小组2015年5月20日《自然》杂志发表的论文,Yaniv博士小组揭示了在胚胎发育过程淋巴管形成的机制,第一次成功在体外培育出了淋巴管内皮细胞。

淋巴系统是脉管系的一组成部分,由淋巴管道、淋巴器官和淋巴组织构成。整个淋巴系统是由淋巴细胞、淋巴管、淋巴结及一些非淋巴结的淋巴组织或器官(如扁桃腺、脾脏及胸腺)所构成的。淋巴腺的主要功能是过滤并对抗外来入侵的病毒及细菌,另外也制造淋巴球。淋巴球属于白血球的一种,它负责身体的免疫功能,人受伤以后组织会肿胀,要靠淋巴系统来排除积聚的液体,恢复正常的液体循环。淋巴管是与血管并行的系统,充当从免疫细胞、脂肪分子和癌细胞等多种物质,尤其是大块头物质运输的重要通道。

100多年来,生物医学家们一直对淋巴管的发育和起源问题争论不休。最近,Weizmann研究所生物调控系Karina Yaniv博士对这一问题提出了解释。根据该小组2015年5月20日《自然》杂志发表的论文,Yaniv博士小组揭示了在胚胎发育过程淋巴管形成的机制,第一次成功在体外培育出了淋巴管内皮细胞。

有科学家曾宣称,淋巴管起源于成血管细胞的特化干细胞,其他一些人则认为,淋巴管是由胚胎静脉分化产生。起源于静脉的观点最终被公认。但是,Yaniv等研究结果表明,这两种观点都有道理,淋巴管细胞确实由静脉生长而成,但它们起源于静脉内包含成血管细胞的微环境。

研究初期,Yaniv小组成员Julian Nicenboim和Guy Malkinson博士获得斑马鱼胚胎发育的图像,透明的斑马鱼使研究人员能在数天内实时记录胚胎发育过程。他们通过回放观察录像,确定了淋巴管开始形成的时间点。让人惊讶的是,他们发现生成淋巴管细胞全都起源于胚胎主干静脉的相同部位。在这一部位,科学家们曾经发现成血管细胞,100多年前这些细胞便被认为是淋巴管的起源,后来遭到了忽视。

随后Tal Lupo和Lihee Asaf完成了全面深入的遗传分析,指出WNT5B基因,是促进干细胞分化为淋巴细胞的重要因子。当博士后Yogev Sela将WNT5B转染到胚胎干细胞时,这些细胞分化成淋巴管。这是首次在实验室成功培育出这种细胞。

Yaniv说:“从斑马鱼成像开始,我们最终找到决定淋巴管细胞形成的一个蛋白因子。这正是发育生物学研究的美妙之处。胚胎拥有一切答案,我们所做的就是去观察和了解。”

这一研究可帮助了解淋巴管的形成和发育的基础,并对淋巴管相关疾病提供解释,例如关于癌细胞淋巴管转移的过程,都可以进行深入研究。

原文标题:Lymphatic vessels arise from specialized angioblasts within a venous niche

 

原文摘要:How cells acquire their fate is a fundamental question in developmental and regenerative biology. Multipotent progenitors undergo cell-fate restriction in response to cues from the microenvironment, the nature of which is poorly understood. In the case of the lymphatic system, venous cells from the cardinal vein are thought to generate lymphatic vessels through trans-differentiation. Here we show that in zebrafish, lymphatic progenitors arise from a previously uncharacterized niche of specialized angioblasts within the cardinal vein, which also generates arterial and venous fates. We further identify Wnt5b as a novel lymphatic inductive signal and show that it also promotes the ‘angioblast-to-lymphatic’ transition in human embryonic stem cells, suggesting that this process is evolutionarily conserved. Our results uncover a novel mechanism of lymphatic specification, and provide the first characterization of the lymphatic inductive niche. More broadly, our findings highlight the cardinal vein as a heterogeneous structure, analogous to the haematopoietic niche in the aortic floor.

来源: Nature 浏览次数:0

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