“造血干细胞归巢记”

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先导细胞(玫瑰红)将造血干细胞(红色)诱导到血管微环境中的巢中。

共聚焦显微镜活体注意造血干细胞归巢。

科学家注意斑马鱼。

潘峻和他的一些90后队员。

11月，42岁的中国科学院上海营养与健康研究院研究员、中国科学院大学博士生导师潘巍峻迎来了其科研生涯的“亮点”时刻——带领研究团队解读了6年来公认的世界性科学课题，首次曝光了新生造血干细胞在活动物体内归巢的全过程，国际学术杂志，

《自然》杂志的高级团队领导人natalie le bot评价说:“他们的研究以前所未有的方式揭示了造血干细胞是如何返回动物体内的。” 中国科学院院士、中国科学院上海生命科学研究院院长李林则告诉记者，“这一由中国科学家独立完成的原创成果，是细胞命运可塑性研究在活动物体上成功的尝试，在生命科学研究行业具有广泛的参考意义。”

令人惊讶的是，取得这一成果的科学研究小组平均年龄为27.2岁。 在11月举行的成果发布会上，潘巍峻公布了事先计算好的这个数字，并以团队照片为荣进行了拍摄，他说:“大家请看。 这就是我和我的90后们！ ”充满了笑容和活力。

在接受中国青年报中青在线记者采访时，潘巍峻表示，学术研究本身是一段充满后味的历史，其本质是对未知的世界感兴趣，即使百分百折断，也不会失去勇气、执着和冷静。 这些年轻人有这些特质。 ”。

凤凰只有回到自己居住的梧桐树，才能完成它的使命

进入潘巍峻位于上海营养与健康研究院的实验室，首先映入眼帘的是五颜六色的纸条，黄色的纸条上写着实验鱼的生日，红色的纸条上写着“喂了很多食物”，白色的纸条上写着实验数据，这些

造血干细胞是指血液系统中的“始祖细胞”或“万能细胞”。 其神奇之处在于造血干细胞具有自我更新能力，可以分化为红细胞、白细胞、血小板等所有种类的细胞，广泛用于血液、免疫、肿瘤等疾病的治疗。

中国科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员、中国科学院大学博士生导师景乃禾告诉记者，造血干细胞是最早应用于临床治疗的干细胞。 典型的例子是白血病，这类疾病的大部分原因是造血功能有障碍，随着干细胞移植技术的飞速发展，白血病有望不再是所有人都会听到的颜色变化的“血癌”。

但这一切的前提都是造血干细胞准确的“归巢”。

“归巢”是造血干细胞在循环中游走，寻找其最佳微环境的过程，只有找到自己的“家”，干细胞才能比较有效地发挥作用。 潘峻例如说:“凤凰似乎只有回到自己居住的梧桐树，才能发挥自己的使命和功能。”

但是，关于造血干细胞如何归巢，科学上知之甚少。

景乃禾说，骨髓移植一般从捐赠者那里获得数千万个细胞。 其中，造血干细胞约有几百万个，但真正成功归巢的造血干细胞更少，客观上造成了一定程度的细胞浪费。

换言之，一旦了解了造血干细胞的“归巢”过程，就不需要提取这么多细胞，骨髓移植效率将大幅提高。

因此，复旦大学附属华山医院血液科副教授陈彤首次听到造血干细胞归巢成果的消息时表示，“非常惊讶”，她希望这一成果能够尽快应用于临床，“先导细胞将为造血干细胞归巢打开便利之门，今后，临床上造血干细胞移植的成功率将会大大提高。

所以潘巍峻团队必须研究这个问题。

光是紧跟热点，只不过是重申别人的重要性

目标是明确造血干细胞这条“凤凰”的“归巢”路线，及其停留位置和时间的规律。

其难点在于，造血干细胞“回家”是一个时间、空之间跨度相当大的生命过程，现有的生物学研究系统很难在宏观和微观层面解析这一过程。

潘巍峻说，显微镜只能应对“显微镜”的问题，但生物体的生命过程是宏观现象，这怎么应对？

潘潘说:“这就像上海的人民广场堵车一样，不是人民广场可以并排处理两台摄像头，而是要利用卫星等手段连续监测周边交通状况，有宏观数据，就要聚焦堵车的重点区域，研究对策。”

他们决定先从研究方法着手，排除以前流传下来的研究系统。

这是一个全新的、完全解析体内造血干细胞归巢全过程的研究体系，使用潘巍峻团队的第一个——变色性荧光蛋白，建立造血干细胞标记系统，在高分辨率共聚焦荧光显微镜下，从宏观到微观，可以生动地表现出新生造血干细胞的归巢全过程。

“这很大胆，没有人这样做过”29岁的博士生薛文志，是这项研究成果的共同第一作者，也是潘巍峻回国后招收的第一批博士研究生。 在他出生的年代，科学界进行了造血干细胞的研究，取得了多次进展。 一开始他也和队里其他成员一起，沿袭了以前流传下来的做法，反复试错，但最终没有结果。

“我们站在巨人的肩膀上寻找新的突破口，得出新的结论，建立我们自己的研究体系，是螺旋上升的过程。 但是，这个过程是坎坷的。 ”。

“要走前人没有走过的路，必须冒险。 这是科学探索中不可缺少的。 ”潘巍峻表示，仅仅继承过去的课题或紧跟学术热点，最终只不过是重申他人的重要性，缺乏科学探索的意义。

几年前，潘巍峻的研究方向偏向于细胞信号传递的分子机制，后期涉猎了遗传学和血管生物学的研究。 他对造血干细胞是“门外汉”，但“但‘初生牛犊不怕虎’”。 从一开始，我们就要有宏观的研究视野。 这是与国外实验室的“从局部推测整体”理念最大的不同。 ”

他告诉记者，在探索未知的过程中会遇到困难，但如果科学问题的方向没有问题，也符合社会伦理，有机会借用一定的研究资源和条件，发现新事物。

“这是一个需要勇气和趣味性的过程，”潘峻说。

就像等待已久的成果展现在眼前，追了很久的女孩突然说她也喜欢你一样。

斑马鱼是潘巍峻团队选择的脊椎动物，神经系统、心脏、肾脏、主要造血组织与人类非常相似，而且胚胎全身透明，容易注意。 潘峻率领科研小组解析了造血干细胞在斑马鱼尾部造血组织停留的时间与空之间的规律。

最终，这个团队发现造血干细胞归巢有“热点领域”，他说:“造血干细胞从诞生的瞬间就有归巢的能力，而且归巢后很活跃，忙于分化增殖，无暇“在家”休息。”

令人惊讶的是，他们意外地发现了新的微环境细胞，并命名为“先导细胞”。 就像去兰心大剧院看戏一样，先买票，晚了，检票员拿着事先券，打着手电筒引诱你到座位上，然后离开。 先导细胞就像这个检查员。

也有人把其成果形容为描绘通往造血干细胞“回家”之路的高清“直播”。 然而，为了这部“现场”大戏，科研人员搭建舞台，训练演员6年，背后隐藏着造血干细胞停留位置和时间的大量统计、计算、解体，以及数不胜数的日子。

正如natalie le bot所说，“完成这项出色的工作依赖于对基础研究的长时间投资”。

起初，潘巍峻没有明确“路在哪里”，也曾怀疑“自己是否胆小”。 那一年，团队遇到了用什么样的成像手段解析归巢过程的问题，需要重复大量的对照和实验。

这是一年半的时间。

想起那个时候，薛文志说:“很辛苦，我想放弃。” 在构建成像系统时，由于没有考虑光毒性，实验结果大多有点幻想，他们总是觉得有什么不对劲，折腾了三四个月，最后决定改善实验条件。

到了今年才出现了转机。 科学小组首次在生物体内注意到造血干细胞的举动，眼前的情景“非常生动”。

薛文志记得，当时整个队伍都很振奋。 经过仔细研究，他们很快意识到最新的情景和以前流传的文献记载大不相同，他们更高兴。

“等待已久的成果出现在你面前的时候，就像追了很久的女孩一样，当你向她告白的时候，我很惊讶。 她也喜欢你，是有成就感和幸福感的瞬间。 ”。 在接受中国青年报中青在线记者采访时，薛文志发表了这样的比喻。

接下来又是三年的实验，反复验证。 年末，潘巍峻团队向《自然》杂志投稿，从投稿到接受只花了6个月。

“这样的知遇，只有中国才有”

“与90后(生于1990年代)的刻板印象不同，潘巍峻评价球队的年轻人“特别辛苦，能超级拼”。

干细胞的小“回家”行为，异常多而繁杂，科研人员通过仪器设备看到的，既有真正的“回家”，也有虚假的“路过”。 90后队伍去伪存真，只有停留30分钟以上的人总结了一个规则，叫做“回家”或“归巢”。

这需要长期的注意。 抓紧实验进度的时候，潘巍峻和他的3个博士生担任了这次论文的联合第一作者李丹彤、薛文志和李美的“三班倒”:有人负责白天，有人从深夜凝视到清晨，有人从黎明起来凝视太阳，“每天睡4~6个小时，”

“必须维护他们对科学研究的兴趣和热情，在此基础上树立信心，最终牢牢克服问题的信念。 ”潘峻告诉记者，就像“先导细胞”一样，指导者也有“导”的意思。 不是代替学生完成所有的事情，而是用正确的方法让他们独立思考，团结合作，献身于科学研究。

值得一提的是，潘巍峻这几年也将永不放弃的科学研究历史称为“归巢”。

他的科研经历始于上世纪90年代，在华东理工大学价格科阶段学习后，于1999年进入中国科学院上海生化细胞所学习，2005年开始到美国留学，在耶鲁大学和美国国立卫生研究院从事博士后工作。 年，时隔7年回到了中国科学院。

至今为止，潘巍峻都很怀念。 年初回国的日子。 那个时候，他总是辗转于科学研究到了30年的话，在出发点应该做什么的问题上。

那一年他才36岁。

他为“造血干细胞归巢”的研究制定了目标。 回国后，他的实验室才刚刚开始就获得了支持。 不仅如此，在他率领90后队伍的背后，还有一位资深的科学顾问。

潘峻反复提到记者说:“这样的知遇只有中国才有。” 他说，科学研究实际上是无数普通日夜的积累，科研人员心神不宁，不断探索。 这需要良好的科研环境。

他认为，人的命运、行为、使命，与细胞常常是异曲同工之妙，每次进入新的环境，都会接触到很多人、很多事、很多机会、很多知识和新闻，感受到自己的使命，最终找到特定的位置——这就是体内造血

潘峻认为，幸运的是，他最终完成了“归巢”的地方，生下了他，养育了祖国。 (记者邱晨辉)

来源：人民视窗网