中华医学会
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巨噬细胞新来源——胎盘部位的造血内皮细胞
目前已有研究表明,终末造血细胞来源于具有造血潜能的特殊内皮细胞 (endothelial cells, ECs)——造血内皮(hemogenic endothelial, HE)细胞,不同的器官中功能特性有所不同。而在胚胎发生过程中,胎盘不仅作为母胎互作的场所,还发挥造血功能,胎盘中是否存在HE尚有待揭示。巨噬细胞作为驻留在不同器官中的先天性免疫细胞,由红细胞-髓系祖细胞和造血干细胞衍生而来。人类胎盘中的巨噬细胞(hofbauer cell, HBC),参与胎盘免疫屏障和血管生成,其来源仍有争议,既往研究表明可能包括原始巨噬细胞或循环单核细胞。2021年6月26日发表在Developmental Cell上的1项研究[1],采用单细胞 RNA 测序技术(scRNA-seq)、功能验证和细胞谱系追踪多种策略探究上述问题。
研究人员对小鼠胚胎期第10天(E10.0)至第12天(E12.0)胎盘中的胎源细胞采用scRNA-seq技术,鉴定出一群CD44+ECs,经造血潜能功能实验证实为HE细胞。随后,比较分别来自E11.0小鼠胎盘和主动脉-性腺-中肾中的HE细胞转录特征,证明相似性,而胎盘中的HE细胞造血功能更强,且在免疫和血-胎盘屏障功能尤为突出。为进一步示踪胎盘HE细胞分化,使用Hoxa13CreER小鼠模型,将其与Rosa26mT/mG小鼠交配,在孕鼠E8.0时注射他莫昔芬后通过GFP荧光标记Hoxa13+细胞,从而特异性示踪胎盘这类ECs。体外实验证实Hoxa13+的胎盘HE细胞可以分化为HBC样细胞。通过对Hoxa13+谱系进行巨噬细胞基因富集发现,Hoxa13+胎盘HE细胞所分化的两种亚型巨噬细胞——HBC样-1和HBC样-2,分别发挥免疫炎症/血管生成功能和吞噬/抗原呈递作用。
作者指出,尽管研究揭示了胎盘 HE细胞可能作为HBC另一来源,但如何通过特异标签区分不同来源以及HBC的潜在生物学功能均有待进一步研究证实。
综上,该研究描绘了发育胎盘中的单细胞图谱,覆盖了几乎所有胎源细胞类型,特别解码了小鼠胎盘造血功能,并鉴定独特的胎盘HE细胞,同时建立Hoxa13CreER追踪胎盘ECs及其发育分化命运的研究动物模型,证实Hoxa13+ECs可进一步发育为HBC样细胞发挥功能。该研究为基础研究和转化研究提供新的研究方向,具有重要意义。
参考文献:
[1]Liang G, Zhou C, JiangX, et al. De novo generation of macrophage from placenta-derived hemogenic endothelium[J]. Dev Cell. 2021, 56(14):2121-2133.e6. DOI: 10.1016/j.devcel.2021.06.005.