造血结构为何 "藏 "在骨头里?
最近審查:02.07.2025

在整个进化过程中,血液干细胞已经为自己“找到”了一个无法受到紫外线辐射的地方。
我们对造血系统了解多少?我们在学校学过,血细胞起源于红骨髓,红骨髓存在于骨盆骨、肋骨、胸骨、颅骨、长管骨以及椎骨内部。骨髓结构由干细胞构成,这些干细胞能够产生其他新细胞——红细胞、血小板前体细胞(巨核细胞)以及免疫细胞。但是,我们对造血机制了解多少?为什么造血发生在骨骼内部?毕竟,例如在鱼类中,肾脏内部也有类似的结构。
哈佛大学的科学家认为,各种动物的造血系统是在发育过程中最受阳光保护的区域形成的。弗里德里希·G·卡普博士和他的同事指出,鱼类的类似结构被另一层细胞覆盖,即黑色素细胞。这些细胞分泌黑色素,能够中和紫外线。黑色素细胞几乎无处不在,尽管我们只知道它们存在于皮肤中。事实上,如果没有这些细胞,我们就无法保护皮肤免受紫外线的伤害。结果,皮肤的DNA会受损,从而导致恶性肿瘤的发生或组织结构的坏死。鱼类的黑色素细胞层很可能也为造血系统提供了保护。
《自然》杂志发表的一篇文章描述了一项有趣的实验。去除了色素细胞的鱼暴露在紫外线下:与拥有黑色素细胞层的鱼相比,它们的茎结构数量减少了。但是,如果紫外线从下方照射,而不是从上方照射,普通鱼也可能容易受到影响:肾脏下部没有黑色素细胞的保护。
在对鱼类进化进行深入分析后,科学家们得出结论:一层黑色素细胞对于保护造血系统而言确实必不可少。这种保护在观察青蛙的发育过程中尤为明显。在蝌蚪阶段,干细胞沿着“肾脏-骨髓”的路径进行过渡:在所有发育阶段,造血系统都持续受到保护,免受紫外线的照射。
当然,骨腔并非细胞躲避阳光的唯一隐蔽之所。但我们也不能忘记正常造血所需的其他条件。很可能在进化的某个阶段——例如,当脊椎动物定居陆地时——造血系统“离开”肾脏,“定居”在骨髓中,并从此在那里安居乐业。
信息取自网站 https://phys.org/news/2018-06-blood-cells-bones.html