每秒钟，人体都会产生数百万个血细胞，而每日替换的细胞中约90%是血细胞。这些包括负责氧气运输的红细胞、参与血液凝固的血小板以及保护我们免受感染的免疫细胞。由于这些细胞寿命较短，必须不断补充。
这项关键任务由骨髓中的造血干细胞承担——它们是唯一能够产生血细胞的长寿命细胞。这些干细胞保障了终身的血细胞生成，并在骨髓移植和化疗后恢复等医疗治疗中发挥着至关重要的作用。
但这些细胞也有"阴暗面"。每个造血干细胞在人的一生中每年大约累积20个DNA突变。虽然大多数突变无害，但极少数干细胞可能成为常见血液癌症的源头。因此，了解这些细胞如何运作——以及如何靶向癌变细胞——具有重要的临床意义。
造血干细胞特化的最新见解
几十年来，科学家们一直认为所有造血干细胞都能产生各种类型的血液和免疫细胞。最近在小鼠身上进行的研究则得出了不同的结论，揭示出有些干细胞并不能补充所有血细胞谱系。
卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)医学系Huddinge分部的研究员、造血干细胞生物学组成员、也是发表在《Nature Genetics》上的这项研究的主要作者吉崎哲一(Tetsuichi Yoshizato)表示："在我们最新的研究中，我们首次在人类身上探索了这一现象。每个造血干细胞在人的一生中累积独特的DNA突变，这使我们能够将这些突变用作自然的'条形码'，来追踪干细胞对健康老年人不同血细胞类型的贡献。"
"我们的发现令人震惊：人类造血干细胞的行为与小鼠中的非常相似。一些干细胞对所有血细胞谱系都有贡献，而另一些则更加专业化。重要的是，这些差异与特定的基因突变无关，这表明观察到的谱系偏向并非由突变驱动，而是干细胞的内在特性。"
卡罗林斯卡学院细胞与分子生物学系和医学系Huddinge分部的干细胞生物学和再生医学教授、造血干细胞生物学组负责人Sten Eirik Jacobsen表示："当我们意识到可以利用人类造血干细胞中自然发生的突变来绘制它们的谱系贡献图谱时，我们感到非常兴奋，而当我们观察到人类干细胞的血细胞谱系补充模式与我们之前在小鼠中观察到的一致时，更是如此。"
即使在移植后，这些模式也保持不变，表明它们是稳定且内在编程的。先进的回顾性系统发育分析证实，大多数干细胞维持其谱系模式长达数十年，尽管有些随着年龄增长变得更加受限。五年内的系列骨髓分析加强了这种长期稳定性。
这些发现对医学具有重要意义。它们可能有助于优化骨髓移植或化疗后的血细胞生成，并改善血细胞生成受阻疾病的治疗策略。此外，了解哪些正常干细胞可以转化为癌症干细胞，对开发针对血液癌症的靶向治疗至关重要。
更多信息： Tetsuichi Yoshizato等人，《谱系受限干细胞对人类造血的稳定克隆贡献》，《Nature Genetics》(2025)。DOI: 10.1038/s41588-025-02405-w
期刊信息： Nature Genetics
由卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)提供
引用：《人类血液干细胞分化现象揭示出惊人发现》(2025年11月11日)
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