我们的血液由多种细胞类型组成，这些细胞通过不同的阶段从一种前体细胞——血液干细胞发展而来。法兰克福大学医学中心和哥廷根大学领导的一个国际研究团队现在调查了人体内血液细胞的发育途径。研究结果令人惊讶：即使是干细胞也拥有表面蛋白，这些蛋白能够抑制体内炎症和免疫反应的激活。这一发现对干细胞移植尤其重要，例如用于治疗白血病。
成年人每秒钟会产生大约五百万个新的血液细胞来替代老化或死亡的细胞，使血液系统成为一个高度再生的器官。这些新的血液细胞在骨髓中由未分化的细胞（即血液干细胞）形成。通过几个中间阶段，这些干细胞发展成运输氧气的红细胞、参与血液凝固的血小板以及指挥免疫防御的大量白细胞。这个过程称为分化，必须精确调节以确保所有细胞类型的成熟血液细胞平衡生产。
法兰克福大学医学中心、哥德堡大学和潘普洛纳大学医院的一个国际科学家团队，在法兰克福大学医学中心二系教授迈克尔·里格尔的带领下，现在已经分子解码了人类血液干细胞分化成所有特化血液细胞类型的过程。使用最先进的测序方法，研究团队识别了超过62,000个单个细胞中的基因和蛋白质表达模式，并用高性能计算分析了所得数据。
“我们能够获得干细胞分子过程的概览，并发现了新的表面蛋白，这些蛋白对于干细胞与其骨髓环境之间的复杂相互作用至关重要，”里格尔解释说。“这为我们提供了详细的见解，了解干细胞的独特特征是什么，哪些基因调节干细胞分化。这项在我实验室建立的新技术将以非凡的精度回答许多尚未解决的健康研究问题。”
研究人员发现了一个意想不到的结果：“我们在血液干细胞表面发现了一种名为PD-L2的蛋白质，我们知道这种蛋白质通过阻止T细胞的激活和增殖以及抑制炎症物质（称为细胞因子）的释放来抑制免疫反应，”该研究的第一作者、博士生泰莎·施马赫特尔总结道。
生物学家施马赫特尔解释说，PD-L2可能用于防止免疫介导的损伤。“这对于保护干细胞免受反应性T细胞的潜在攻击特别重要，很可能在来自无关供体的干细胞移植中发挥关键作用。PD-L2可以帮助减少机体对移植干细胞的免疫反应。”
里格尔确信：“只有在医生、科学家和生物信息学家之间进行密切的跨学科合作——如法兰克福大学医学中心所实践的那样——并通过建立国际网络，才能取得突破性的发现。”
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