人類的造血細胞為什么長在骨髓里？

　　人類和其他哺乳動物的造血干細胞位于骨骼之中，而魚類的造血干細胞位于腎臟。20世紀70年代末，生物學家首次發現了血液發育的特定部位——“造血干細胞龕”。此后，科學家們想知道為什么不同生物的造血部位如此不同。

　　40年后的今天，他們終于發現了一條有價值的線索：哺乳動物進化出干細胞龕的目的是保護造血干細胞免受紫外線傷害。

　　這項由哈佛干細胞和再生生物學系、波士頓兒童醫院干細胞項目和哈佛干細胞研究所共同領導的研究成果發表在《Nature》。

　　這項研究的靈感來自科學家對斑馬魚的一次偶然觀察。“當我試圖在顯微鏡下觀察血干細胞時，腎臟上方的黑色素細胞擋住了我的視線，”Friedrich Kapp博士說。黑色素細胞（melanocytes）是生產黑色素的細胞。

　　“腎臟上方的黑色素細胞的形狀使我聯想到了遮陽傘，所以我想，它們能為造血干細胞提供紫外線防護嗎？”Kapp說。

　　于是，Kapp把正常的斑馬魚和缺乏黑色素細胞的突變斑馬魚暴露在紫外線下，的確，突變斑馬魚體內的造血干細胞數量減少了。

　　此外，上下顛倒照射正常斑馬魚，它們也會因此損失造血干細胞。這證實，傘狀黑色素細胞物理屏蔽了紫外線對腎臟的侵害。

　　從水生到陸地

　　發現黑色素細胞是用來保護造血干細胞免受紫外線輻射之后，研究人員搜索了整個生命進化樹，發現黑色素細胞包圍造血干細胞龕生長這種現象已經存在很長世間了，大約能追溯到5億年前，那時魚類與其他脊椎動物在進化樹上開始分離。

　　研究人員還選用了一種毒箭蛙來研究當代的兩棲動物。蝌蚪長出腿時，造血干細胞開始從被黑色素細胞覆蓋的腎臟轉移到骨髓。他們注意到，青蛙所有發育階段，造血干細胞都嚴格避免接受紫外線照射。

　　“我們現在有證據認為陽光是造血干細胞龕進化的驅動力，”文章通訊作者Leonard Zon教授說。

　　Zon課題組將繼續通過定義黑色素細胞和造血干細胞之間互作生物信號通路來研究造血干細胞龕。“為移植造血干細胞在體內找到一個安全的新家非常重要，作為血液學家和腫瘤學家，我治療過很多血液疾病和癌癥患者，”Zon說。“越透徹地了解細胞龕，我們就能讓造血干細胞移植更安全。”