科学家首次在胸腺中发现了干细胞

　　

弗朗西斯-克里克研究所的研究人员近日首次在人类胸腺中发现了干细胞。这些细胞为了解免疫疾病和癌症以及如何增强免疫系统提供了潜在的新靶点。

胸腺是人体重要的淋巴器官，胸腺细胞在这里成熟为T细胞。众所周知，T细胞是对抗疾病至关重要的免疫细胞。胸腺具有独特而复杂的3D结构，其中上皮在整个器官和胸腺细胞的周围形成网状结构。

由于胸腺不大容易接近，而且会随着年龄的增长而发生萎缩，再加上它的功能是在近几十年才发现的，因此与其他器官相比，人们对胸腺的研究时间还很短。到目前为止，科学家们认为它不包含“真正的”上皮干细胞，只包含胎儿发育过程中产生的祖细胞。

然而，这项发表在《Developmental Cell》杂志上的最新成果首次表明了自我更新干细胞的存在。这种干细胞产生了胸腺上皮细胞，可以指导胸腺细胞变成T细胞。这表明，胸腺在青春期过后仍发挥重要的再生作用，可以利用它来增强免疫系统。

在实验过程中，研究人员根据人类胸腺中特定蛋白质的表达对这些干细胞进行分析。他们在胸腺的两个位置发现了干细胞生态位（也就是干细胞聚集的区域）：胸腺被膜下方和血管周围。

他们利用10x Genomics的Chromium单细胞基因表达技术来绘制单个细胞和组织切片中的基因表达图谱，发现了一个被称为多角蛋白细胞（Polykeratin cell）的干细胞群。这种干细胞可表达多种基因，使它们能够产生许多之前认为没有共同起源的细胞类型。它们可以发育成上皮细胞、肌肉细胞和神经内分泌细胞，这凸显了胸腺在激素调节中的重要性。

研究人员在培养皿中分离出胸腺干细胞，并证明它可以广泛扩增。他们发现胸腺上皮中的所有复杂细胞都可以由单个干细胞产生，突出了尚未开发的再生潜力。

第一作者、弗朗西斯-克里克研究所的博士后助理研究员Roberta Ragazzini称：“胸腺是一个随着年龄增长而缩小的器官，但胸腺中的干细胞却与皮肤中的干细胞一样可以再生，这似乎说不通，因为皮肤每三周就更新一次。干细胞能够产生如此多不同类型的细胞，这一事实暗示了胸腺在成年后拥有更基本的功能。”

据了解，成年人体内的胸腺活动受到严格调控，既要提供足够的免疫支持来对抗感染，又不能过度活跃以免攻击人体自身的细胞。

然而，某些人的胸腺无法正常工作或他们的免疫系统能力下降。这一项研究结果表明，在这种情况下，刺激干细胞让胸腺再生并恢复免疫系统可能会有所帮助。

弗朗西斯-克里克研究所上皮干细胞生物学和再生医学实验室的负责人Paola Bonfanti认为：“这项研究让我们对胸腺再生原因的认识发生了重大转变。刺激胸腺产生更多的T细胞有多方面的意义，比如帮助老年人免疫系统对疫苗产生应答，或提高对癌症的免疫应答。”

下一步，研究人员打算研究胸腺干细胞在整个生命过程中的特性以及如何利用它们来开展潜在治疗。