फेफड़ों के लिए नई भूमिका आश्चर्यचकित करना: रक्त बनाना

? CALIGULA EL SANGRIENTO,CALÍGULA Y ROMA,DOCUMENTAL DE HISTORIA (जून 2019).

Anonim

जीवित माउस फेफड़ों में वीडियो माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, यूसी सैन फ्रांसिस्को के वैज्ञानिकों ने खुलासा किया है कि फेफड़े रक्त उत्पादन में पहले से पहचाने जाने योग्य भूमिका निभाते हैं। प्रकृति में ऑनलाइन रिपोर्ट के अनुसार, शोधकर्ताओं ने पाया कि फुफ्फुस प्लेटलेट्स के आधे से अधिक उत्पादन करते हैं - रक्त परिसंचरण जो रक्त परिसंचरण में खून बह रहा है - माउस परिसंचरण में। एक और आश्चर्य की खोज में, वैज्ञानिकों ने रक्त उत्पादन को बहाल करने में सक्षम रक्त स्टेम कोशिकाओं के पहले अज्ञात पूल की पहचान भी की, जब अस्थि मज्जा की स्टेम कोशिकाएं, जिन्हें पहले रक्त उत्पादन की मुख्य साइट माना जाता था, समाप्त हो जाते हैं।

"यह खोज निश्चित रूप से फेफड़ों के एक अधिक परिष्कृत दृश्य का सुझाव देती है - कि वे सिर्फ श्वसन के लिए नहीं बल्कि रक्त के महत्वपूर्ण पहलुओं के निर्माण में एक प्रमुख भागीदार भी हैं, " दवा के प्रोफेसर एमडी, पुल्मोनोलॉजिस्ट मार्क आर लोनी ने कहा, यूसीएसएफ में प्रयोगशाला चिकित्सा और नए पेपर के वरिष्ठ लेखक। "चूहों में हमने जो देखा है, वह दृढ़ता से सुझाव देता है कि फेफड़ों मनुष्यों में भी रक्त निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।"

निष्कर्षों में मानव रोगों को समझने के लिए प्रमुख प्रभाव हो सकते हैं जिसमें मरीज़ कम प्लेटलेट गिनती, या थ्रोम्बोसाइटोपेनिया से पीड़ित होते हैं, जो लाखों लोगों से जूझते हैं और खतरनाक अनियंत्रित रक्तस्राव का खतरा बढ़ाते हैं। निष्कर्ष इस बात के बारे में भी सवाल उठाते हैं कि कैसे फेफड़ों में रहने वाले रक्त स्टेम कोशिकाएं फेफड़ों के प्रत्यारोपण के प्राप्तकर्ताओं को प्रभावित कर सकती हैं।

माउस फेफड़े प्रति घंटे 10 मिलियन से अधिक प्लेटलेट का उत्पादन करते हैं, लाइव इमेजिंग स्टडीज दिखाते हैं

हाल ही में लोनी द्वारा विकसित दो फोटॉन इंट्रावाइटल इमेजिंग और पैथोलॉजी के यूसीएसएफ प्रोफेसर पीएचडी के सह-लेखक मैथ्यू एफ क्रुमल, पीएचडी द्वारा विकसित एक तकनीक के परिष्करण द्वारा नया अध्ययन संभव बनाया गया था। इस इमेजिंग दृष्टिकोण ने शोधकर्ताओं को एक जीवित माउस फेफड़े के छोटे रक्त वाहिकाओं के भीतर व्यक्तिगत कोशिकाओं के व्यवहार को देखने का अत्यंत नाजुक कार्य करने की अनुमति दी।

लोनी और उनकी टीम प्रतिरक्षा प्रणाली के बीच बातचीत की जांच करने और फेफड़ों में प्लेटलेटों को प्रसारित करने के लिए इस तकनीक का उपयोग कर रही थीं, ताकि एक माउस तनाव से इंजीनियर हो सके ताकि प्लेटलेट चमकीले हरे रंग की प्रतिदीप्ति को उत्सर्जित कर सकें, जब उन्होंने प्लेटलेट उत्पादक कोशिकाओं की आश्चर्यजनक रूप से बड़ी आबादी को मेगाकार्योसाइट्स कहा फेफड़े के वास्कुलचर (वीडियो एस 1, वीडियो एस 2 देखें)। हालांकि फेफड़ों में मेगाकार्योसाइट्स को पहले देखा गया था, लेकिन उन्हें आम तौर पर अस्थि मज्जा में प्लेटलेट्स जीने और प्लेटलेट का उत्पादन करने के लिए सोचा जाता था।

"जब हमने फेफड़ों में रहने वाले मेगाकार्योसाइट्स की इस विशाल आबादी की खोज की, तो हमें एहसास हुआ कि हमें इसका पालन करना होगा, " लोमी की प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता पीएमडी और नए पेपर पर सह-लेखक लेखक एम्मा लेफ्रेंसैस ने कहा।

अधिक विस्तृत इमेजिंग सत्रों ने जल्द ही फेफड़ों के वास्कुलचर (वीडियो एस 5 देखें) के भीतर प्रति घंटे 10 मिलियन से अधिक प्लेटलेट बनाने के कार्य में मेगाकार्योसाइट्स का खुलासा किया, यह सुझाव दिया कि फेफड़ों में माउस के कुल प्लेटलेट उत्पादन का आधा से अधिक उत्पादन अस्थि मज्जा नहीं होता है, क्योंकि शोधकर्ताओं ने लंबे समय से माना था। वीडियो माइक्रोस्कोपी प्रयोगों ने पहले से अनदेखी मेगाकार्योसाइट प्रोजेनिटर कोशिकाओं और रक्त स्टेम कोशिकाओं की एक विस्तृत विविधता को भी फेफड़ों के वास्कुलचर के बाहर चुपचाप बैठे - अनुमान लगाया कि 1 मिलियन प्रति माउस फेफड़े का अनुमान है।

फेफड़ों में हाल ही में खोजे गए रक्त स्टेम कोशिकाएं क्षतिग्रस्त अस्थि मज्जा को पुनर्स्थापित कर सकती हैं

फेफड़ों में मेगाकार्योसाइट्स और रक्त स्टेम कोशिकाओं की खोज ने सवाल उठाए कि कैसे ये कोशिकाएं फेफड़ों और अस्थि मज्जा के बीच आगे बढ़ती हैं। इन सवालों के समाधान के लिए, शोधकर्ताओं ने फेफड़ों के प्रत्यारोपण अध्ययनों का एक चालाक सेट आयोजित किया:

सबसे पहले, टीम ने फ्लोरोसेंट मेगाकार्योसाइट्स के साथ प्राप्तकर्ता चूहों में सामान्य दाता चूहों से फेफड़ों को ट्रांसप्लांट किया, और पाया कि प्राप्तकर्ता चूहों से फ्लोरोसेंट मेगाकार्योसाइट्स जल्द ही फेफड़ों के वास्कुलचर में बदलना शुरू कर दिया। इसने सुझाव दिया कि फेफड़ों में प्लेटलेट उत्पादक मेगाकार्योसाइट्स अस्थि मज्जा में पैदा होते हैं।

"यह आकर्षक है कि मेगाकार्योसाइट्स अस्थि मज्जा से फेफड़ों तक फैलाने के लिए सभी तरह से यात्रा करते हैं, " गुडलूप ऑर्टिज़-मुनोज, पीएचडी, लोनी प्रयोगशाला में एक पोस्टडोक्टरल शोधकर्ता और पेपर के दूसरे सह-लेखक भी कहते हैं। "यह संभव है कि फेफड़े रक्त की यांत्रिक शक्ति के कारण प्लेटलेट उत्पादन के लिए एक आदर्श बायोरेक्टर है, या शायद कुछ आणविक सिग्नलिंग के कारण हम अभी तक नहीं जानते हैं।"

एक अन्य प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने कम प्लेटलेट गिनती के साथ उत्परिवर्ती चूहों में फ्लोरोसेंट मेगाकार्योसाइट प्रोजेनिटर कोशिकाओं के साथ फेफड़ों को ट्रांसप्लांट किया। प्रत्यारोपण ने फ्लोरोसेंट प्लेटलेट्स का एक बड़ा विस्फोट किया जो तुरंत सामान्य स्तरों को बहाल करता था, एक प्रभाव जो कई महीनों के अवलोकन पर कायम रहता था - व्यक्तिगत मेगाकार्योसाइट्स या प्लेटलेट्स के जीवनकाल से काफी लंबा था। शोधकर्ताओं के लिए, यह इंगित करता है कि प्रत्यारोपित फेफड़ों में निवासी मेगाकार्योसाइट प्रोजेनिटर कोशिकाएं प्राप्तकर्ता माउस की कम प्लेटलेट गिनती से सक्रिय हो गई थीं और उचित प्लेटलेट उत्पादन को बहाल करने के लिए स्वस्थ नई मेगाकार्योसाइट कोशिकाओं का उत्पादन किया था।

अंत में, शोधकर्ताओं ने स्वस्थ फेफड़ों को ट्रांसप्लांट किया जिसमें सभी कोशिकाओं को फ्लोरोसेंटली उत्परिवर्ती चूहों में टैग किया गया था, जिनके अस्थि मज्जा में सामान्य रक्त स्टेम कोशिकाओं की कमी थी। प्राप्तकर्ता चूहों के अस्थि मज्जा के विश्लेषण से पता चला है कि प्रत्यारोपित फेफड़ों से उत्पन्न फ्लोरोसेंट कोशिकाएं जल्द ही क्षतिग्रस्त अस्थि मज्जा की यात्रा करती हैं और न केवल प्लेटलेट्स के उत्पादन में योगदान देती हैं, बल्कि रक्त कोशिकाओं की एक विस्तृत विविधता, जिनमें न्यूट्रोफिल जैसे प्रतिरक्षा कोशिकाएं शामिल हैं, बी कोशिकाओं और टी कोशिकाओं। इन प्रयोगों से पता चलता है कि फेफड़े रक्त प्रजनन कोशिकाओं और स्टेम कोशिकाओं की एक विस्तृत विविधता के लिए होस्ट करते हैं जो क्षतिग्रस्त अस्थि मज्जा को बहाल करने और रक्त के कई घटकों के उत्पादन को बहाल करने में सक्षम होते हैं।

यूसीएसएफ की फुफ्फुसीय पर उपस्थित एक चिकित्सक लोनी ने कहा, "हमारे ज्ञान के लिए यह फेफड़ों में निवासी रक्त प्रजनकों का पहला वर्णन है, और यह थ्रोम्बोसाइटोपेनिया से पीड़ित लाखों लोगों के लिए नैदानिक ​​प्रासंगिकता के साथ बहुत सारे प्रश्न उठाता है।" परामर्श सेवा और गहन देखभाल इकाइयों।

विशेष रूप से, अध्ययन से पता चलता है कि इंजीनियरों ने प्लेटलेट के बीमारियों के इलाज के लिए प्लेटलेट बीमारियों का इलाज करने का प्रस्ताव दिया है, जो कि प्लेटलेट उत्पादन के लिए संसाधन के रूप में फेफड़ों को देखना चाहिए। अध्ययन स्टेम कोशिका जीवविज्ञानी के लिए अनुसंधान के नए मार्ग भी प्रस्तुत करता है ताकि यह पता चल सके कि कैसे अस्थि मज्जा और फेफड़े स्टेम कोशिकाओं के पारस्परिक विनिमय के माध्यम से एक स्वस्थ रक्त प्रणाली का उत्पादन करने के लिए सहयोग करते हैं।

"इन अवलोकनों में रक्त कोशिका गठन, फेफड़ों की जीवविज्ञान और बीमारी, और प्रत्यारोपण के संबंध में मौजूदा प्रतिमानों को बदल दिया गया है, " यूटा स्कूल ऑफ मेडिसिन विश्वविद्यालय में आंतरिक चिकित्सा विभाग के सहयोगी अध्यक्ष एमडी फुफ्फुसविज्ञानी गाय ए। ज़िमर्मन ने कहा, प्रकृति के लिए नए अध्ययन के स्वतंत्र समीक्षक। "निष्कर्षों में प्रत्यक्ष नैदानिक ​​प्रासंगिकता है और प्लेटलेट उत्पत्ति के भविष्य के अध्ययन और फेफड़ों की सूजन और अन्य सूजन की स्थिति, रक्तस्राव और थ्रोम्बोटिक विकार, और प्रत्यारोपण में मेगाकार्योसाइट कार्य के लिए प्रश्नों का एक समृद्ध समूह प्रदान करते हैं।"

लोनी ने कहा कि रक्त स्टेम कोशिकाएं और प्रजननकर्ता फेफड़ों और अस्थि मज्जा के बीच स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ने लगते हैं, शोधकर्ताओं के बीच बढ़ती भावना का समर्थन करते हैं कि कोशिकाएं पहले से सराहना की तुलना में अधिक सक्रिय हो सकती हैं। "हम अधिक से अधिक देख रहे हैं कि रक्त पैदा करने वाले स्टेम कोशिकाएं सिर्फ एक ही स्थान पर नहीं रहती हैं बल्कि रक्त प्रवाह के माध्यम से यात्रा करती हैं। शायद विभिन्न अंगों में 'विदेशों में पढ़ना' स्टेम सेल शिक्षा का एक सामान्य हिस्सा है।"

इस अध्ययन को फेफड़ों के स्वास्थ्य में यूसीएसएफ नीना आयरलैंड कार्यक्रम, ब्रेकथ्रू बायोमेडिकल रिसर्च के लिए यूसीएसएफ कार्यक्रम, और नेशनल हार्ट, फेफड़े, और ब्लड इंस्टीट्यूट (एनएचएलबीआई), राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एचएल 0 9 2471, एचएल 107386 और एचएल 130324) का एक विभाजन का समर्थन किया गया था। ।

"यह दशकों से ज्ञात है कि फेफड़े प्लेटलेट उत्पादन का एक स्थल हो सकता है, लेकिन यह अध्ययन इस विचार को बढ़ाता है कि धारावाहिक में प्रोजेक्ट ऑफिसर पीएचडी ट्रेसी मोंडोरो ने कहा, " मरीन फेफड़े इस प्रक्रिया में एक प्रमुख भागीदार है। " एनएचएलबीआई के रक्त विज्ञान और संसाधन शाखा। "डॉ लोनी और उनकी टीम ने प्लेटलेट से संबंधित हेमेटोपोइज़िस में फुफ्फुसीय भूमिका के बारे में कुछ पारंपरिक विचारों को बाधित कर दिया है, इस एकीकृत जीवविज्ञान के आगे वैज्ञानिक खोज के लिए मार्ग प्रशस्त किया है।"

अनुच्छेद: फेफड़े प्लेटलेट बायोजेनेसिस की साइट है और हेमेटोपोएटिक प्रोजेनिटर, एम्मा लेफ्रान्साइस, गुआडालूप ऑर्टिज़-मुनोज, एक्सेल कैड्रिल्लियर, बेनाट मल्लाविया, फेंगचुन लियू, डेविड एम। सयाह, एमिली ई। थॉर्नटन, मार्क बी हेडली, टोवो के लिए जलाशय डेविड, शॉन आर। कफलिन, मैथ्यू एफ। क्रूमेल, एंड्रयू डी लेविट, इमानुएल पाससेगुए और मार्क आर लोनी, नेचर, डोई: 10.1038 / प्रकृति 21706, ऑनलाइन 22 मार्च 2017 को प्रकाशित किया गया।