本报讯 记者曹红艳近日从军事医学科学院获悉：该院所属解放军307医院、蛋白质组学国家重点实验室刘兵课题组联合北京大学汤富酬课题组、中国医学科学院袁卫平课题组，高效捕获稀有的造血干细胞前体，从而在单细胞功能及分子层面解开其发育过程的神秘面纱，揭示其“庐山真面目”，不仅极大地推动了该领域的研究进展，而且提供了大量珍贵的原始数据。这些数据的挖掘，有望为造血干细胞体外再生提供重要的理论基础和科学认识。5月19日凌晨，英国《自然》杂志以研究论文的形式在线发表了这一重大发现。

造血干细胞发生具有时间窗短、数量稀少、缺乏特异性表面标志的特点而使得它的起源研究变得异常困难，体外再生更是一个极其复杂而又精密调控的过程，尽管科学家历经30年的努力和尝试，至今仍没有获得成功。究其原因，主要是对于造血干细胞从哪里来，如何转变以及如何发育成熟，如何保持稳定的数量这一发育过程的基本规律和调控机制缺乏系统性的科学认识。

此前，科学家通过研究证实，造血干细胞主要产生于胚胎时期的血管内皮细胞，并经历了两个阶段的“前体”中间状态，最终发育成熟。这一系列过程，完全实现了“蛹化成蝶”的命运蜕变，是一个质的飞跃。因此，“前体”阶段是体外造血干细胞再生的关键节点，最具有深入挖掘的价值和研究意义。然而，造血干细胞前体在胚胎发育时期数量极其稀少，以小鼠为研究模型，每个胚胎的主动脉区域存在着数十万个细胞，而其中真正的前体不足10个。因此，想要精确识别并分离目标细胞，犹如大海捞针。

刘兵课题组长期在“造血干细胞发育及再生领域”深入调研，积极探索。最终，他们发现了一个全新标记分子，然后利用高超的单细胞流式分选技术，结合国内首建的关键技术平台，成功实现了单个造血干细胞前体的分离及体内功能验证。实验结果表明，他们分离的单个前体30%以上可诱导为成熟造血干细胞，后者可完全使致死剂量照射小鼠的血液系统再生。

记者了解到，为挖掘干细胞发育过程的“金矿”——分子调控机制，刘兵课题组通过与北京大学汤富酬课题组合作，从单个细胞水平揭示了整个造血干细胞发育连续阶段的单细胞转录表达谱。他们从中发掘出富集前体的新标志，以及造血干细胞特化的信号通路、转录因子调控网络、发育过程中细胞增殖特征等。此后，刘兵课题组与中国医学科学院袁卫平课题组合作，利用条件敲除技术发掘出特异性调控造血干细胞发生的信号通路。最后，通过组间比对，他们发现极有价值的造血干细胞前体的“特征基因”。这些基因不仅对于识别造血干细胞的特化过程，而且对于指导体外再生，都具有非常重要的指导意义。