你不了解的肺

大脸兔

在我们的认知中，肺的主要功能是呼吸，而造血功能主要靠骨髓来实现，但是，今年上半年，英国的《自然》杂志刊发了来自美国加利福尼亚大学旧金山分校Mark R. Looney教授领导的一篇论文，文中称：肺在造血系统中所扮演的角色被低估了，它可能还是一个重要的造血器官。

在血液中，有三种有形成分：携带氧气的红细胞，抵抗感染的白细胞，以及凝结止血的血小板。过去科学界认为，这些细胞都以骨髓为大本营。

血小板最早发现于1882年。那一年，一个叫J.B.Bizozzero的意大利医师发现，一直以来被认为是血液中无功能的细胞碎片的血小板，居然在血管损伤后的止血过程中起着重要作用，于是血小板才有了自己的名字。后来科学家逐渐发现，血小板的主要功能是凝血和止血，修补破损的血管，以及参与炎症反应，但是它究竟是如何产生的，科学家们了解的也不是很多。

学界普遍认为，骨髓里有一种巨核细胞，是它在骨髓里完成生产血小板的过程。虽然之前也有人在肺里观察到巨核细胞，并且观察到了一种奇怪的现象：血液从肺部穿过之后，血小板变多了，生产血小板的巨核细胞变少了，但是并不确切知道肺里面发生了什么。于是有人猜想：巨核细胞在肺里生产血小板了。但是没有直接的证据可以证明这一猜想，这个问题也就悬而未决的放置了好多年。

一直到今年，Looney教授领导的团队在小鼠身上使用双光子活体成像技术研究另外一个课题时，却意外得到惊喜发现——小鼠的肺血管中含有大量的巨核细胞，成熟的巨核细胞边缘部分会破裂脱落成血小板。双光子活体成像技术可以帮助科学家在不影响肺组织正常生理功能的前提下，对活体小鼠肺血管中单个细胞的活动进行观察。Looney教授领导的研究团队决定一探究竟。

小鼠骨髓生成的巨核细胞会流向肺脏，而这些巨核细胞会每小时生成1 000多万个血小板。这意味着小鼠体内超过一半的血小板生成于肺。而在此之前，科学家们认为，骨髓才是生产血小板的主力部位。

更为惊讶的是，研究人员还发现，小鼠的肺还是一个巨核祖细胞（生成巨核细胞、红细胞）和造血干细胞的“储藏池”，大约有100万个各种各样的巨核祖细胞和造血干细胞静静地“待命”于肺血管之外，并被证实可用于修复小鼠骨髓受损的造血能力。这将为人们应对血液疾病提供新思路。

为了进一步探究，研究人员循序渐进地设计了三次小鼠肺移植实验。实验中，绿色荧光蛋白被注入小鼠的基因组，这种荧光蛋白不会伤害活细胞，但可以帮助研究人员跟踪目标细胞。

在第一次实验中，研究人员将正常的供体小鼠肺部移植到荧光巨核细胞的受体小鼠中。结果表明，受体小鼠骨髓中的荧光巨核细胞很快出现在供体肺部，这表明在肺部生成血小板的巨核细胞来自骨髓。

来源初步确定后，在第二次实验中，研究人员将荧光巨核祖细胞的供体小鼠肺部植入到血小板减少的受体小鼠中。实验结果令人欣喜，受体小鼠的血小板数量快速地恢复到正常水平，这样的状态甚至持续了数月之久，遠超单个巨核细胞、血小板的寿命。

研究人员认为，这指向一个结论：受体小鼠接受健康的肺后，肺中储存的巨核祖细胞被激活，产生了新的健康血小板。而这可以为罹患血小板减少疾病的人带来潜在的新疗法。

在第三次实验中，研究人员则发现，骨髓的巨核细胞会流向肺部之外，还有反向互动。研究人员将供体小鼠肺部所有的细胞标记为荧光，并植入骨髓缺少正常造血干细胞的受体小鼠中。在对受体小鼠的骨髓进行分析后发现，来自供体肺部的荧光细胞很快流向骨髓，除了帮助骨髓生成血小板之外，还生成了各种免疫细胞，比如中性白细胞、B细胞、T细胞。

也就是说，肺有点像骨髓安插的“救兵”，当骨髓“有难”时，肺会“动员”储存的造血干细胞和祖细胞去“治疗”骨髓，使其恢复生机。

“这项研究发现确切地表明，肺其实比我们想象的复杂，它不仅是用来呼吸，也是形成血液重要成分的关键部位。”Looney教授表示，目前这项研究仅限于小鼠身上，若要将结论复制到人体身上，仍需要进一步确认。

“根据我们已经在小鼠上观察到的有力证据，人体的肺很有可能也在造血中扮演关键角色。” Looney说，接下来，他们还要进一步研究，肺和骨髓是如何相互协作，打造“血液工厂”的。endprint