发现新型血管!横跨骨骼,竟是血细胞、免疫细胞的“越狱”通道!

医疗健康 来源:DeepTech深科技 作者:Sha
2019
02/13
13:38
DeepTech深科技
作者:Sha
医疗健康

人人都是血肉之躯,在坚硬且致密的骨骼之下,隐藏着人类血液与免疫的源头—— 骨髓(bone marrow)。

骨髓,位于较大骨骼的腔中,占人体体重的 4%-6%,也许你从未认识到,在成年人体中骨髓是最大器官之一。众多类型的血细胞、免疫细胞在骨髓中完成分化或前期分化,随后进入循环系统中。


图丨研究者发现小鼠长骨骨干上遍布毛细血管,连接骨髓与外周循环。( 来源 Nature video)

肩负造血、免疫、防御等众多功能,骨髓被骨骼包裹、保护着,宛若居住在固若金汤的城池中。血液和免疫不同于其他,如果需要,那么一定就会是需要“立刻到位”的紧急事件,容不得丝毫犹疑。但在这如监牢般严防死守的防护下,血细胞、免疫细胞是如何成功“越狱”完成快速应答的,一直以来都是一个困扰着众多学者的难题。

已有的猜测将其解释为位于骨骼端的动脉与流经长骨的少数血管发挥了功能,但事实上,这一“逃跑”路线显得不切实际,尤其是对于针对骨髓的药物注射是如何快速传递到身体其他部位这一事实,更是无法解释。显然,骨髓与外界有着众多不为人知的“暗道”。

而今,一组来自德国的免疫学家们宣称他们发现了这些细胞逃逸的“暗网”。由 Matthias Gunzer 教授带领的研究团队,通过 simpleCLEAR 技术使小鼠骨骼透明化,并发现在模型中,成百上千的毛细血管穿过致密的皮质骨,将骨髓与整个循环系统相连。这种被称作 TCV(trans-cortical vessels)的毛细血管同时表达动脉与静脉标记物,同时承担中性粒细胞(neutrophils)的转运。进一步的研究发现,流经骨的血液中超过 80% 的动脉血与 59% 的静脉血是通过 TCV 完成的。

一系列的研究结果说明,在生物体的闭合循环系统中,TCV 发挥着重要的核心作用,而这一“暗网”的存在,很可能为免疫细胞从骨髓进入循环系统提供重要的“越狱”路径。如果这一毛细血管网络在人体得到印证,很可能将给未来骨骼炎症及免疫治疗提供新的思路,但这仍需要时间来验证。研究的具体细节发表在 1 月 21 日的《自然·代谢》杂志上。

发现“暗河”

骨骼,俗称为骨,是组成脊椎动物内骨骼的坚硬器官,主要承担保护、支撑、运动、造血、贮存等功能。根据形态,人类的骨骼通常可以分为长骨、短骨、扁平骨、不规则骨、种子骨,其中长骨主要由密质骨(又称皮质骨)组成,中间的骨髓腔则为海绵骨和骨髓。

骨髓是重要的造血和免疫器官,髓系细胞(红细胞系、粒细胞系、单核细胞系等)是完全在骨髓内分化生成的,而淋巴系细胞(T 细胞与 B 细胞)的发育前期是在骨髓内完成。

在显微镜下,研究者发现经过荧光染色的细胞似乎可以轻松地穿越致密的骨骼。但众多的血细胞与免疫细胞究竟是如何快速穿过骨骼这道屏障进入循环系统的呢?这是来自德国杜伊斯堡-埃森大学的免疫学家 Matthias Gunzer 提出的第一个问题。

对于传统的解剖学来说,认识一个组织或器官的过程简单且粗暴:分离组织、观察、描绘,但对于目标认识的精准和深入程度常常受限于所借助的工具。很快,Gunzer 认识到已有的方法已经无法满足如今的模型需求—他找到了更好的办法。

首先通过一种叫做 simpleCLEAR 的技术,Gunzer 将小鼠模型骨骼变成透明,这使得研究者可以在不破坏组织结构的前提下具有了“透视”的能力。就像是固定在琥珀中的昆虫,Gunzer 发现小鼠长骨的骨干上密布着许多毛细血管,这些经皮质血管(trans-cortical vessels,TCVs)直径平均约为 11 微米,宛若暗道连通骨髓与循环系统,形成暗流。

这个出乎意料的发现为解剖学这个古老的领域带来了惊喜,但在惊喜之外,Gunzer 提出了第二个问题:TCV 的角色是什么?

“暗流”涌动

TCV 会是帮助血细胞和免疫细胞完成“越狱”的暗道么?为了验证猜想,研究人员以中性粒细胞为研究对象进行了验证。

中性粒细胞,是血液白细胞的一种,也是哺乳动物血液中最主要的一种白细胞,在非特异性免疫系统中有着非常重要的作用。

研究发现,中性粒细胞的确可以通过 TCV 逃离骨骼这座固若金汤的“城池”。不仅如此,这些毛细血管网络在血液运输中角色更为重要。在流经长骨的血液中,80% 的动脉血,59% 的静脉血是通过 TCV 网络完成运输的。


图 | TCV 担当着连着骨髓与外界循环纽带的角色(图源: Nature)

“如今还可以在老鼠和人类骨骼上发现新的解剖结构,这本身就是一个惊喜,”这一发现让 Gunzer 感到无比兴奋,但毕竟并不了解人体结构,他向一位医生朋友咨询是否在人体骨骼上也发现类似的现象。

“我问他是否在人体骨骼表面见到过点状出血,他的回答是‘当然,司空见惯。实际上对于外科医生来说,这一现象被认为骨骼还具有活性的标志’”。

这一回答鼓励了 Gunzer,他希望用更多的证据证明人类骨骼上也具有类似的毛细血管网络——他决定用自己做实验(成为第一个志愿者)。

由于是活体实验,最终成像并不能直接看到毛细血管的存在。但在经过长达一个小时的核磁共振扫描后,研究者发现在人类骨骼表面分布着许多明显的孔道,而这些孔很可能就是毛细血管存在的间接证据。

事实上,去年发布在《自然·神经科学》上的一篇研究结果似乎与之遥相呼应,在研究中,科学家发现在人类的颅骨与脑之间似乎存在相似的网络。这一系列的证据都强烈的指向一个猜测:也许人类骨骼也存在相似的 TCV 结构,而这一结构正是连接骨髓与外周循环的重要角色。

当然,可能性不等同于证明,目前的研究仍需要更多的直接证据。可一旦被证实,这将为未来骨骼炎症、组织损伤等疾病提供重要的治疗途径。

这不仅仅是细胞逃逸的“暗网”,更是追击疾病的“捷径”。

参考:

https://www.nature.com/articles/s42255-018-0016-5

来源:DeepTech深科技

作者:Sha

来源:DeepTech深科技   作者:Sha

(原标题:解剖大发现:新型血管横跨骨骼,系血细胞、免疫细胞的“越狱”通道!)

为你推荐

礼来65亿美元建设休斯顿药品制造设施资讯

礼来65亿美元建设休斯顿药品制造设施

美东时间9月21日,礼来宣布已开始建设耗资65亿美元的休斯顿制造设施,该设施将生产Foundayo及其他小分子药物和先进疗法的API。

2026-09-22 17:29

百利天恒:触发第二笔2.5亿美元里程碑付款资讯

百利天恒:触发第二笔2.5亿美元里程碑付款

2023年12月,百利天恒就iza-bren的开发与商业化权益与BMS达成全球战略合作,潜在总金额最高 84 亿美元。按照协议,BMS支付8亿美元不可退还、不可抵扣的首付款,外加两笔各2 5...

2026-09-22 16:10

全国2000多家超市上线“蚂蚁阿福健康专区” 资讯

全国2000多家超市上线“蚂蚁阿福健康专区”

9月22日,医谷网获悉,全国已有2000多家超市门店陆续推出“蚂蚁阿福健康专区”,包括盒马、物美、Olé、银座、新天地、中商超市、重庆百货、大张、红府等多家连锁与区域零售品牌。

2026-09-22 15:00

诺和诺德裁员1.3万人资讯

诺和诺德裁员1.3万人

9月21日,在伦敦资本市场日,诺和诺德公布重磅调整:本轮企业重组累计裁员1 3万人,超过此前9000-1000人的预期,也是公司近年力度最大的一次组织瘦身,裁员人数约占原有总人数的15%。

2026-09-22 14:55

又有两家核药公司合并资讯

又有两家核药公司合并

9月21日,Telix Pharmaceuticals 宣布签署战略协议,收购德国同位素技术企业 ITM Isotope Technologies Munich SE 100%股权。

2026-09-22 11:44

艾力斯伏美替尼新适应症上市申请获受理资讯

艾力斯伏美替尼新适应症上市申请获受理

公司递交的甲磺酸伏美替尼片用于具有表皮生长因子受体(EGFR)外显子19缺失或外显子21(L858R)置换突变的非小细胞肺癌(NSCLC)成人患者肿瘤切除术后的辅助治疗新适应症上市申请获得受理。

2026-09-22 10:50

香港首个5年规划中的药械资讯

香港首个5年规划中的药械

建设医疗创新体系。

2026-09-22 09:03

【直播】周二上午10点:2026医保数据发布系列公开课—医保数据赋能医疗机构发展(福州)资讯

【直播】周二上午10点:2026医保数据发布系列公开课—医保数据赋能医疗机构发展(福州)

国家医保局:2026医保数据发布系列公开课—医保数据赋能医疗机构发展(福州)。

2026-09-21 17:47

朱保国之女提名健康元和丽珠医药非独立董事候选人资讯

朱保国之女提名健康元和丽珠医药非独立董事候选人

9月19日,健康元和丽珠医药同时宣布,提名朱琳琳女士为非独立董事候选人。

2026-09-21 17:04

上海首个医疗机构自行研制使用体外诊断试剂获批上市资讯

上海首个医疗机构自行研制使用体外诊断试剂获批上市

近日,由国家儿童医学中心、上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心自主研发的第二类体外诊断试剂——四项抗癫痫药物浓度测定试剂盒(液相色谱串联质谱法)正式获批上市。

2026-09-21 15:57

翰森制药银屑病临床试验III期成功资讯

翰森制药银屑病临床试验III期成功

9月21日,翰森制药发布公告,公司自研酪氨酸激酶2(TYK2)选择性变构抑制剂HS-10374,在用于成人中重度斑块状银屑病的关键性III期临床研究中达到共同主要终点。

2026-09-21 13:47

央视曝光回流药,司美格鲁肽为涉案金额最大品种资讯

央视曝光回流药,司美格鲁肽为涉案金额最大品种

9月19日,央视《新闻调查》节目《阻断回流药》,报道了由广州医保部门联合公安机关侦破的收药倒药案件。警方当场扣押涉案药品8000余盒,其中涉案金额最大的品种,就是近年来被无...

2026-09-21 13:23

国家药监局 海关总署在北京口岸开展进口药品通关电子化试点资讯

国家药监局 海关总署在北京口岸开展进口药品通关电子化试点

经研究决定,自公告发布之日起,在北京口岸开展进口药品(含药材)通关电子化试点工作。进口药品(含药材)通关电子文书与纸质文书具有同等法律效力。试点期间,原有纸质文书继...

2026-09-21 11:33

多方协同共同守护 上海探索罕见病保障事业与创新产业协同发展路径资讯

多方协同共同守护 上海探索罕见病保障事业与创新产业协同发展路径

2026上海罕见病公益关爱与创新发展交流会举行,启动蓝皮书并发布罕见病倡议

2026-09-20 23:08

刘震任国家中医药管理局副局长资讯

刘震任国家中医药管理局副局长

任命刘震为国家中医药管理局副局长。

2026-09-20 16:37

手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资资讯

手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资

近日,思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资。本轮由诺庾资本领投,浦东创投、片仔癀盈科基金、同杨基金、太湖空天动力启明星跟投。所获资金将主要用于全自动磁控介入手术机器人...

2026-09-20 15:35

国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》资讯

国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》

到2026年底前,各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团均应当至少依托1家省属及以上医院开设罕见病门诊,辖区内300万人口以上的地市均应当至少依托1家医院开设罕见病门诊,安排...

2026-09-20 13:47

拜耳中国组织架构调整资讯

拜耳中国组织架构调整

首批区域总经理任命自2026年10月1日起生效。

2026-09-20 12:59

CAPItrue研究主要终点数据亮相2026 CSCO资讯

CAPItrue研究主要终点数据亮相2026 CSCO

引领中国HR+ HER2−晚期乳腺癌精准诊疗新范式

2026-09-20 10:45

神经科学前沿十问资讯

神经科学前沿十问

十问不是十个孤立热点,而是形成一条从认识脑,保护与修复脑,再到模拟与扩展脑的科学路径,生命科学、医学、人工智能与未来技术在此交汇。

2026-09-20 10:02