由馬賽呂米尼免疫中心的Michael Sieweke領導的法國國家健康與醫學研究院、法國國家科學研究院和爭取民主變革運動的一個研究小組(法國國家科學研究中心，法國國家健康與醫學研究院，艾克斯馬賽大學)以及柏林布赫馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心，揭示了造血干細胞一個意想不到的作用:它們不只是確保了我們血液細胞的持續更新，而且在緊急情況下，“一經要求”，它們也能夠產生白細胞，以便應對機體的炎癥或感染。該屬性有望接受骨髓移植患者，來抵御感染，而他們自身的免疫系統也可以重組。本項研究的詳細資料發表在《自然》雜志上。
我們血液中的細胞有供給，清理和防御的功能，但它們的壽命是有限的。紅細胞的平均壽命很少超過三個月，血小板的壽命為十天，而絕大多數的白細胞只能活幾天。
因此，身體必須及時生產替換細胞。這就是造血干細胞的作用，通常被稱為血液干細胞。它們位于骨髓的中心 (在長骨中心的軟組織，比如胸部、脊柱、骨盆和肩膀)，而且它們每天都向血液中輸送數十億的新細胞。為了完成這一戰略任務，他們不僅要成倍的增殖，而且還要不斷地分化，生成專門的白細胞、紅細胞和血小板。
多年來，在干細胞中，這種專門化的進程是如何被觸發的，一直吸引著研究人員。Michael Sieweke和他的團隊在以前的研究中顯示，干細胞不會隨機地參與到一個特定的分化路徑上，而是在內部因子的影響和環境信號下來“決定”自己的命運。
一個重要的問題仍然存在那就是:干細胞是如何管理，并對突發事件作出合理回應的?例如，他們能夠滿足機體的這種需求，在機體受到感染時，能夠制造白細胞如巨噬細胞來吞噬入侵的微生物嗎?
到現在為止，答案是明確的:干細胞不能解碼這些信息，他們只會隨機的分化。而Michael Sieweke的團隊已經證明，遠離這些信號的地方不敏感，但干細胞能夠感知這些信號并做出反應，制造出最適合當前危機的細胞。
國家健康與醫學研究院的研究人員，文章的合著者Sandrine Sarrazin博士說，“我們已經發現，在感染或炎癥期間，機體會產生大量的一類生物分子，這種分子會直接顯示機體造血干細胞所需的分化路徑。“這種分子被稱為M-CSF (巨噬細胞并被集落形成刺激因子)，它會使PU.1基因激活。PU.1基因是髓系細胞分化的開關，干細胞能迅速的產生細胞，這種細胞能生產出最適合當前情況的細胞如巨噬細胞。”
法國國家科學研究中心的研究主任，Michael Sieweke博士說，“既然我們已經確定了這個信號，在未來，當患者面對急性感染的風險時，它可能會加速地制造這些細胞。”“全世界每年有50000名這種情況的患者，在進行骨髓移植后對抗感染的能力完全沒有防備。此時，多虧有了M-CSF，它可能會刺激機體制造有利的細胞，同時也能避免制造無意中攻擊這些患者機體的那些不利細胞。因此，他們可以防止感染，而他們的免疫系統也會不斷地重組”。
關于發現
這看似簡單的發現無論是在方法上還是在技術要求上，都是相當原始的。為了得到這一結論，該團隊不得不測試每一個細胞的狀態變化。這是一個雙重的挑戰:干細胞不僅是一種非常罕見的細胞(在小鼠的骨髓中，每10000個細胞中僅有一個干細胞)，而且他們完全與他們的后代沒什么區別。
本刊物的合著者，法國國家科學研究中心的助理工程師Noushine Mossadegh-Keller說到：“為了區分主角，我們使用熒光標記來指示骨髓細胞切換的狀態(開或關):蛋白質pu .1。首先在動物身上，然后通過在顯微鏡下拍攝細胞的加速分化，我們發現，造血干細胞幾乎在響應M-CSF時會立即“發亮”。“為了確保這個過程沒有問題，我們又重新逐個地獲得了細胞，在所有發亮的細胞中證實了，骨髓基因都被激活了，并已經變綠:這說明一旦細胞接收到警告信息，他們就改變了身份。”
