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(xiàn)不斷在改寫著教科書。近日，來自加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家們又有了新發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)表在Nature上的成果首次揭示了肺部一項(xiàng)先前不為人知的功能——造血。

　　3月22日，來自加州大學(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(xiàng)先前不為人知的功能——造血（bloodproduction）。研究還發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，肺部負(fù)責(zé)生產(chǎn)超過一半的血小板。

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

　　肺部每小時(shí)生產(chǎn)超過1000萬個(gè)血小板

　　據(jù)了解，促成這一驚人發(fā)現(xiàn)的是一項(xiàng)被稱為雙光子活體成像（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(zhí)行極其精細(xì)的任務(wù)——觀察活體小鼠肺部微小血管中單個(gè)細(xì)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(diào)查肺部免疫系統(tǒng)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?cè)诜尾垦苤杏^察到了數(shù)量驚人的血小板產(chǎn)生細(xì)胞——巨核細(xì)胞。雖然這類細(xì)胞以前也在肺部被觀察到過，但它們通常被認(rèn)為主要在骨髓中“生活”，產(chǎn)生血小板。

　　隨后，研究小組開始研究這群“行為不合常理”的巨核細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在肺部血管中，這些巨核細(xì)胞每小時(shí)能產(chǎn)生超過1000萬個(gè)血小板，這表明，超過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(xiàn)了大量先前被忽視的巨核細(xì)胞祖細(xì)胞和血液干細(xì)胞。Looney博士表示，據(jù)他們所知，這是首個(gè)描述血液祖細(xì)胞在肺部“居住”的研究。

　　肺部血液干細(xì)胞可修復(fù)骨髓

　　在肺部發(fā)現(xiàn)這些巨核細(xì)胞和血液干細(xì)胞后，科學(xué)家們不禁思考，這些細(xì)胞是如何在肺部和骨髓間來回移動(dòng)的呢？為了回答這一問題，研究人員開展了一系列的肺移植實(shí)驗(yàn)。

　　首先，研究小組將來自正常小鼠的肺移植到攜帶熒光巨核細(xì)胞的小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熒光巨核細(xì)胞很快開始出現(xiàn)在肺部血管中。這表明，肺部產(chǎn)生血小板的巨核細(xì)胞起源于骨髓。

　　接著，研究小組將攜帶熒光巨核細(xì)胞祖細(xì)胞的肺移植到血小板數(shù)量較低的突變小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，移植的肺產(chǎn)生了大量的熒光血小板，快速修復(fù)血小板數(shù)量到正常水平，且這一修復(fù)作用持續(xù)超過了幾個(gè)月的時(shí)間。

　　最后，研究小組將所有細(xì)胞都被熒光標(biāo)記的、健康的肺移植到骨髓缺乏正常血液干細(xì)胞的突變小鼠中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，來自移植肺的熒光細(xì)胞快速轉(zhuǎn)移到受損的骨髓處。這些細(xì)胞不僅促成了血小板的生成，還生成了各種血細(xì)胞，包括嗜中性粒細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞等免疫細(xì)胞。這一實(shí)驗(yàn)表明，肺部包含多種多樣的血液祖細(xì)胞和干細(xì)胞，這些細(xì)胞能夠修復(fù)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(xiàn)無疑揭示了肺部更復(fù)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。在小鼠研究中觀察到的結(jié)果強(qiáng)烈表明，肺部可能也在人類的血液形成中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。

　　生物學(xué)中的“千變?nèi)f化”

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

　　他說，首先，生物學(xué)是迷人的，直接影響著我們的生活，但我們對(duì)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(xiàn)”的概率會(huì)增加。第二，生物學(xué)圍繞在我們身邊，包括醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、計(jì)算機(jī)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(xiàn)。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教科書的新發(fā)現(xiàn)。