Single-cell lineage tracing identifies hemogenic endothelial cells in the adult mouse bone marrow

Stellen Sie sich das Blutversorgungssystem Ihres Körpers wie eine riesige, geschäftige Stadt vor. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass die „Baucrew“, die für den Bau aller neuen Blutzellen der Stadt (die hämatopoetischen Stammzellen) verantwortlich ist, nur einmal während der ersten Bauphase des Körpers (der Embryonalentwicklung) eingestellt wurde. Sob es die Stadt gebaut hatte, hieß es der Theorie nach, würde diese Crew in den Ruhestand gehen und die bestehende Belegschaft würde lediglich das Licht in der Stadt für den Rest ihres Lebens am Brennen halten.

Diese neue Studie deutet jedoch darauf an, dass in der Fundamentstruktur der Stadt (dem adulten Knochenmark) noch eine versteckte, geheime Werkstatt arbeitet, von der wir nichts wussten.

Hier ist die Aufschlüsselung dessen, was die Forscher herausgefunden haben, unter Verwendung einfacher Analogien:

1. Die alte Karte vs. die Neuentdeckung
Stellen Sie sich den Prozess der Blutbildung im Körper wie eine Fabrik vor. Während der „Bauphase“ im Leben einer Maus hatte die Fabrik ein spezielles Team von Arbeitern namens hämatogene Endothelzellen. Dies waren wie „Blueprint-Architekten“, die in der Lage waren, sich selbst in die eigentlichen „Bauarbeiter“ (Blutzellen) zu verwandeln.

• Der alte Glaube: Sobald die Maus ausgewachsen war, gingen diese Architekten in den Ruhestand. Man dachte, die Fabrik liefe ausschließlich mit den Arbeitern, die sie bereits eingestellt hatte.
• Die Neuentdeckung: Die Forscher nutzten einen „Hochtechnologie-GPS-Tracker“ (genetische Abstammungsverfolgung), um einzelnen Zellen zu folgen. Sie fanden heraus, dass selbst in erwachsenen Mäusen noch einige dieser „Architekten“ (speziell eine Art von Zellen namens Cdh5/VE-Cadherin+ Endothelzellen) im Knochenmark verborgen sind.

2. Die magische Verwandlung
Die Studie zeigt, dass diese adulten „Architekten“ nicht einfach nur untätig herumgesessen haben. Sie besitzen immer noch die magische Fähigkeit, ihre Identität zu ändern.

• Im Labor: Als die Forscher diese Zellen entnahmen und ihnen eine spezielle Umgebung gaben, verwandelten sie sich erfolgreich in neue Blutzellen.
• Im Körper: Als sie diese verfolgten Zellen zurück in erwachsene Mäuse einsetzten, blieben die Zellen nicht einfach als „Architekten“ bestehen. Sie transformierten sich in neue Blutzellen und schlossen sich der bestehenden Belegschaft an.

3. Der „Frischbeschäftigten“-Test
Um sicherzustellen, dass diese neuen Blutzellen auch wirklich nützlich waren, führten die Forscher einen „Feldtest“ durch. Sie nahmen Blutzellen, die von diesen adulten Architekten stammten, und setzten sie in andere Mäuse ein.

• Das Ergebnis: Diese neuen Zellen schwammen nicht nur einfach umher; sie reisten in die richtigen Viertel (periphere Gewebe) und verrichteten dort ihre Arbeit.
• Der Vergleich: Die Forscher verglichen diese „adult geborenen“ Arbeiter mit „Baby-geborenen“ Arbeitern (aus der Entwicklungsphase). Sie fanden heraus, dass die adult geborenen Zellen genauso gut darin waren, die richtigen Orte zu erreichen und dem Körper beim Bekämpfen von „Eindringlingen“ (Entzündungsreaktionen) zu helfen, wie die ursprünglichen Arbeiter.

Das Fazrem (Bottom Line)
Jahrelang dachten wir, dass die „Architekten“ der Fabrik nur während der Bauphase arbeiteten. Dieses Paper beweist, dass selbst in einem voll ausgewachsenen Erwachsenen noch versteckte „Architekten“ im Knochenmark existieren, die aufwachen, sich in neue Blutzellen verwandeln und exakt denselben Job erledigen können wie das ursprüngliche Team. Es ist, als würde man entdecken, dass die ursprünglichen Baupläne einer Stadt immer noch verwendet werden, um neue Wolkenkratzer zu bauen, selbst Jahrzehnte nachdem die Stadt fertiggestellt wurde.