胚胎造血祖细胞并不来自造血干细胞——干细胞完全培养基助力干细胞研究

标准的造血分级模型将造血干细胞置于造血谱系的顶端，其次是各种逐步出现的后代祖细胞。

干细胞研究离不开培养体系的建立，干细胞完全培养基，助力干细胞研究。

这些不同的中间祖细胞是通过细胞表面标记、体外集落形成试验和移植实验的分类在骨髓中发现的，随后通过成年小鼠的遗传谱系追踪来描述造血干细胞向成熟血细胞的分级进展。与成人骨髓相似，妊娠晚期胎儿肝脏中的造血干细胞-祖细胞层次结构被认为是通过胚胎HSCs的分化而建立的。然而，这一概念假设造血干细胞和祖细胞之间的关系从胚胎到成人是保守的。此外，考虑到小鼠胎肝中造血干细胞-祖细胞层次结构的迅速形成(在造血干细胞出现3 - 4天后)，很难将在成体期追踪中观察到的动力学应用于胎儿造血干细胞。

在成人骨髓中，自我更新和分化被严格控制以维持造血干细胞(HSC)的稳态。在胎儿发育过程中，造血干细胞的扩增(自我更新)和分化造血细胞的产生(分化)都是维持机体生长所需的造血系统的必要条件。然而，目前尚不清楚这两项看似对立的任务是如何在短暂的胚胎期内完成的。

近日，研究人员使用小鼠体内遗传示踪技术分析了动脉内造血集群中造血干细胞和祖细胞的形成，这些造血集群包含造血干细胞前体并表达转录因子肝白血病因子(HLF)。相关研究成果发表在《Nature》上，文章标题为：“Tomomasa Yokomizo et al. Independent origins of fetal liver haematopoietic stem and progenitor cells”。

通过动力学研究，研究人员观察到从HLF+前体群体中同时形成造血干细胞和定义的祖细胞(以前被认为是hscs5的后代)，随后在胎儿肝脏中以独立于造血干细胞的方式迅速形成分级造血群体结构。转录因子EVI1在前体群体中异质表达，EVI1hi细胞主要定位于胚胎内动脉，并优先产生造血干细胞。通过基因操纵EVI1的表达，研究人员可以够改变体内前体的造血干细胞和前体输出。通过命运追踪，该研究还证明了在妊娠后期，胎儿造血干细胞被缓慢地用于产生短期造血干细胞。这些数据表明，胎儿造血干细胞在出生前对祖细胞和功能血细胞的产生作用微乎其微。因此，在发育过程中干细胞独立通路为组织和干细胞池的快速和同步生长提供了一个合理的策略。