如何看待《自然》雜誌 Mark R. Looney 教授團隊在小鼠實驗中首次證實肺是個造血器官？

01-07

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature21706.html
淺論肺生血-《新中醫》2013年07期-中國知網
近日科學重大發現肺部有很強的造血功能，中醫是否有相關理論支撐？ - 知乎

【重要提示：這個答案的重點是關於科學和科普，我寫中醫那部分的唯一原因是因為在我回答之前的幾個答案全都是中醫粉邀功。在寫評論撕我之前請完整閱讀我的第三部分明白我真正想表達什麼，謝謝！】

這個回答分成三部分：1. 這個研究的科學意義和開闢的新未來研究方向; 2.這個研究潛在的臨床意義。3.算是得罪一下聞風而來的中醫粉們

1.科學意義

先簡單的描述一下血小板生成的過程：造血幹細胞分化成MK細胞（下圖的1），MK細胞生長成熟（下圖的2,3），MK細胞遷移到血管旁邊，將一個個突觸樣的前血小板分泌到血液中（下圖的4），前血小板在血液里成熟變成血小板（5-6）。

之前學界的普遍認知是血小板生成的1-6都是在骨髓中完成[1]。但之前也有不少研究表明在肺中有MK細胞存在，而且MK細胞可以在肺的血管中形成前血小板（也就是上圖的4,5,6是可以在肺中完成的）[1-3]，並沒有被學界所重視。這篇文章[4]的新穎之處在於：

（1）肺是血小板生成的主要器官，有超過50%的血小板生成都是在肺里完成的。之前的研究沒有被重視的原因很可能是因為人體中生理過程、特別是造血系統中的例外太多，在肺里生成的血小板很可能是「迷路的MK細胞」造成的偶發現象。而這個研究證明大多數血小板都是在肺里生成的，這個完全顛覆了學界之前對「骨髓是血小板生成的場所」這個共識。因為如果0.05%的血小板可以算偶發事件，50%的血小板可就不能算偶發事件了。

（2）肺裡面存在MK細胞的先祖細胞，而且這些先祖細胞在免疫缺陷的老鼠里可以重新回到骨髓，並幫助產生除了血小板以外的一系列其他血液細胞（B細胞，T細胞，嗜中性粒細胞...）除了上圖的4-6,1-3也是可以在肺里完成。換句話說，肺是一個潛在的造血器官。這也是完全顛覆學界認識的，因為之前的共識是骨髓是唯一可以完成造血幹細胞分化、造血的器官。

這個研究顛覆了學術界的一些現有的知識，也給研究者們帶來了一些新問題，比如：

（1）為什麼血小板生成是在肺里進行而不是其他器官進行？肺的間質組織和血液里有什麼獨特的微環境、信號通路可以誘導血小板生成？

（2）造血幹細胞（MK細胞的先導）為什麼會到肺里？它們是怎麼到肺里而保持分化的潛力，在什麼場合下會重新回到骨髓或者再分化呢？

（3）肺里的造血幹細胞也會形成免疫細胞（B細胞，T細胞之類的），這些免疫細胞會對肺的免疫微環境有什麼獨特的影響？

2.潛在的臨床意義

（1）這個研究對於血小板減少症（thrombocytopenia）的成因和治療可能會有積極的影響。血小板減少症的成因有很多，其中很重要的一個成因就是血小板產生不足。而治療上沒有特效方法，非常依賴糖皮質激素（我對臨床不是特別了解，歡迎醫生朋友們指正）。這個研究以及之後的跟進研究會幫助醫生更好的了解一部分血小板減少症患者的疾病成因，並研究相應的特效治療方法。

（2）對於肺移植的影響。

肺移植是器官移植里排異率很高的一種，有60%接受肺移植的病人會在一年內有急性排異，有76%的病人會在10年內產生慢性排異[5]。這個研究表明肺其實是個有造血潛能的器官，很可能受體所接受的肺里會有供體的造血幹細胞和免疫細胞，這些外來的造血幹細胞和免疫細胞很可能對器官排異有相關的影響。以後的跟進研究應該會更好的闡述相關機制，並研究出新的方法來降低肺移植的排異率。

（3）對於肺部慢性病，癌症肺轉移等疾病的影響。

這篇文章里提及了他們對肺里的MK細胞做了RNA-seq，證明這些細胞有相當的先天免疫功能（innate immunity）。這些MK細胞會不會對肺部慢性病和癌症肺轉移有著促進或者抑制作用呢？這也是一個未來研究值得關注的問題。

3.得罪一下聞風而來的中醫粉們

【更新】*我寫這部分的初衷是因為在我這個答案之前的幾個答案都是中醫粉邀功。我想表達的論點是：中醫和現代醫學的臟器系統是不一樣的概念，所以中醫粉邀功的所謂「中醫預測現代醫學的發現」是無稽之談。有爭議的例子我已經刪除，而且刪除之後完全不影響我的論點。希望仔細閱讀後再發表評論，謝謝*

本來這個問題能扯到中醫是一件非常無厘頭的事情，既然看到有中醫粉的身影我也忍不住來反駁一下。

先申明態度：本人不是中醫粉也不是中醫黑，只是一個微小的科研工作者。中醫治療效果的科學性在這裡我不想多評價還是另請高明吧，但至少中醫對很多人的安慰劑效應還是值得肯定的。

我的態度是：中醫的臟器系統和現代醫學基於解剖學的臟器系統根本就是兩套不一樣的系統，中醫理念的肺和現代醫學理念的肺是不一樣的。所以所謂的「中醫預測了西醫的發現」純屬無稽之談。

所以說，【即使】在中醫理論里肺和血液生成有關係，中醫理論里的肺和西醫里的肺是不一樣的東西。如果強辯「中醫的腎包括生殖系統」，那我可不可以說「中醫理論里的肺也包括胸腺（T細胞成熟的主要器官）呢？」

Reference:

1. Jonathan N. Thon, Alejandro Montalvo, Sunita Patel-Hett, Matthew T. Devine, Jennifer L.Richardson, Allen Ehrlicher, Mark K. Larson, Karin Hoffmeister, John H. Hartwig, Joseph E.Italiano The Journal of Cell Biology Nov 2010, 191 (4) 861-874

2. Patel SR, Hartwig JH, Italiano JE. The biogenesis of platelets from megakaryocyte proplatelets. Journal of Clinical Investigation. 2005;115(12):3348-3354. doi:10.1172/JCI26891.

3. RICHARD M. KAUFMAN, ROMANO AIRO, SIMEON POLLACK, WILLIAM H. CROSBY Circulating Megakaryocytes and Platelet Release in the Lung. Blood Dec 1965, 26 (6) 720-73

4. Lefran?ais, E. et al. The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors. Nature advance online publication.

5. Lung Transplant Rejection

Naive！標題總想弄個大新聞，你們畢竟還too young，問題too simple！新聞工作者一定要提高自己的知識水平！

Nature驚人發現：肺竟然是造血器官-搜狐健康，這是我們新聞里的標題。

問題里鏈接已經修改到了Nature的主頁，可以看看原文，根本沒有這麼玄乎。

首先，這個現象並不是首次發現，早年就有報道，

1. Howell, W. H. Donahue, D. D. The production of blood platelets in the lungs. J. Exp. Med. 65, 177–203 (1937).

2. Levine, R. F. et al. Circulating megakaryocytes: delivery of large numbers of intact, mature megakaryocytes to the lungs. Eur. J. Haematol. 51, 233–246 (1993).

3. Zucker-Franklin, D. Philipp, C. S. Platelet production in the pulmonary capillary bed: new ultrastructural evidence for an old concept. Am. J. Pathol. 157, 69–74 (2000).

這次的研究最關鍵的是藉助了體內成像技術和熒光信號標記的小鼠，更確切地證實了這個現象。

研究是基於小鼠做的，人身上是不是這麼回事，其實不知道，

體內成像，

簡而言之，研究很精彩，證據很直接很詳實，

最重要的發現是大量巨核細胞在肺脫落碎片形成血小板。還有肺里有造血前體細胞，可以遷移。

那這麼重要的發現一定有廣闊的前景吧！

沒錯！說的對！

只是目前在臨床上，嗯，

沒有任何意義。

中醫說它知道肺是造血器官

然鵝它並不知道血小板。。。

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

還有人舉冰箱例子的，不會造壓縮機的人敢說自己會造冰箱嗎？可中醫就說自己不知道血的成分但就是知道氣能生血。怎麼解釋？電能生冰？

之前沒看到這裡，在另一個相似的問題下面回答了，傳送門：如何評價《Nature》文章：肺具有製造血小板功能（的進一步研究）？ - 知乎

這裡結合以上的回答和這幾天跟評論底下各位討論後的結論再強答一次 _(:3」∠)_

I. 主要結論

這篇文章標題是：The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors.

兩個重點：造血小板功能，以及造血幹細胞後備儲存。

造血小板已經沒有爭議了，各位說得很清楚。第二個重點（造血幹細胞後備儲存）尤其重要，也是大家比較疑惑的一點，在這裡解釋一下。

II. 造血幹細胞和血液細胞的種類

首先科普一下造血幹細胞和血液細胞譜系：

圖片來源：Inflammatory modulation of HSCs: viewing the HSC as a foundation for the immune response

血小板是血液中成熟細胞的一種，主要功能是凝血。血小板由巨核細胞（megakaryocyte）生成（這個上圖沒有標出來，大家不用找了）。

祖細胞（progenitors，也稱為前體細胞）是分化程度還沒有完全，但是可以分化的細胞。祖細胞中分化程度最低，能生成所有血液譜系的祖細胞，稱為多能祖細胞（multipotent progenitors，上圖中的MPP）。

大家最關心的造血幹細胞，臨床上最有意義的，也是大家這次爭議最大的節點，是上圖左邊的hematopoietic stem cells (HSC)，分為長期（LT）和短期（ST）兩種，其中LT-HSC有自我更新能力，平時說的「骨髓移植」就是靠造血幹細胞這種自我更新能力再造骨髓。

III. 這次提到的肺裡面的細胞到底是哪種？

都有！下面高能警報，不想看數據圖的快跑 ?( ? )?

上面是肺，下面是骨髓。一個點是一個細胞，顏色代表點的分布密度。

各位看右邊兩個標為LSK的框框（LSK是常用的流式細胞門，用於找造血幹細胞），再看四個象限，可以發現，肺里ST幹細胞、MPP祖細胞數量可觀，LT幹細胞也有，但是很少。

統計一下的話，一個肺裡面的造血幹細胞（算ST、LT兩種）有兩三千左右，數目可觀～～相比之下，骨髓中的數量也就是它的10倍左右。

從細胞形態上來說，骨髓源和肺源的幹細胞也是無差別的（反正原作者是這麼說的，我做為一個組織胚胎學的助教很想私心多要幾張圖來看看…）

IV. 肺中的造血幹細胞有造血功能嗎？

有！但是需要進一步研究！來，聽我慢慢解釋。

我發誓，最後三張數據圖 _(:3」∠)_

本來缺血小板的小鼠，做了肺移植後血小板缺陷改善明顯。

本來有骨髓缺陷的小鼠做了肺移植後，骨髓可以再生，ST、LT幹細胞數量提升。

周邊血里有新生成的白細胞（T細胞，B細胞），還有中性粒細胞。

V. 總結

肺有造血小板的功能。

肺中除了造血小板的巨核細胞外，還有巨核祖細胞，多能祖細胞，以及造血幹細胞。

肺中的祖細胞和幹細胞可以遷徙到骨髓里造血。

VI. 這次還未解答的問題，以及未來的應用

一些問題：

很好奇肺中的造血幹細胞能不能生成紅細胞
下一步馬上需要做的是在人體中驗證這次在小鼠中的發現
肺造血小板有多重要？目前沒有聽說肺損傷跟血小板低下有很明顯的關聯，很大的可能骨髓有補償作用
肺中的造血幹細胞是從哪裡來的？是從骨髓或周邊血來的嗎？還是胚胎髮育前期就從卵黃囊或肝臟遷徙到位了？
肺中的造血幹細胞能不能直接在肺里造別的血液細胞？肺的微環境跟骨髓很不一樣，如果肺中能直接造血的話，跟骨髓中造血有什麼區分？

這是一個比較前期的研究，沒有什麼馬上可行的臨床應用，罷了，開一下腦洞～

肺移植的手術複雜度很高，風險很大，排異性很強，但是說到排異性，移植肺所帶有的免疫細胞是否對此有一定的作用？
血小板低下有很多病因，單純通過刺激肺生成血小板也只是治療表象，不認為這是一個適合馬上應用的臨床應用，而且需要進一步探索肺是否參與一些血小板低下的發病機理

Source:

[1] The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors

[2] Inflammatory modulation of HSCs: viewing the HSC as a foundation for the immune response

什麼是造血？【造血幹細胞】分裂分化形成【各類血細胞】並釋放入血液循環的過程。

手機上不能加粗好煩

提前鎖定諾獎的成果

Nature原文隻字未提「肺是造血器官」，這個觀點是極其錯誤的。

昨晚特意上Nature的官網看了下原文，紅框結論部分大致的意思是:肺部可以產生血小板的巨核細胞源自於肺的外部，例如骨髓。我們發現大量的巨核細胞從骨髓附近被釋放送出。肺對於血小板形成的貢獻是巨大的，大概佔據了總血小板生成的50%，量化而言則是一千萬個/小時。

查閱Wiki，對於造血器官(hematopoiesis)的描述大致翻譯一下是:能夠生成並支持造血祖細胞分化、發育、成熟的組織器官。原文中提到，肺部是巨核細胞產生血小板的地點，結合原文標題《肺是血小板生成的部位，也是造血祖細胞的儲藏點》以及圖4中標註的一段話可知。

該實驗證明了肺中儲存了大量的造血祖細胞，並且，這些造血祖細胞會在適當的時機重新回到骨髓進行分化、發育，然後形成巨核細胞重新回到肺部。因此，肺部不具有可以讓造血幹細胞分化、發育、成熟的作用，不能稱之為造血器官，只是作為血小板的第二生成點(第一是骨髓)和造血祖細胞的儲存點。

這項研究對於了解人體造血過程有著重要的意義，中學生物是沒有白學，只是原po自己沒搞清楚事情的原委瞎BB罷了

這個話題確實挺新的，但「黑」不了中醫。我是一個門外人，但中醫和西醫對人類身體的探索從來都不是一個體系。中醫主「養」，西醫主治；中醫重「全局平衡「，西醫重「靶向攻擊」；中醫裡面說的很多都是只在自己的系統裡面存在和有意義，跟西醫並沒有一一對應的關係。

知識又該更新了。

XX粉往自個臉上貼金的本事真強，大概他們的臉有( ———————)這麼大

醫學又進步了

以前醫生覺得大病小病，放點血就好了

覺得胃潰瘍是生活不規律造成的，得養

凡是科學論證刷新醫學認知的，都應該支持

而不是老祖宗的方子，品味雖繁不敢減物力

該戒煙了^ ^

難怪跑完長跑呼吸的時候總覺得有一股血腥味……

西醫在通往真理的道路上進一步拉近了與祖國醫學的差距。

「樓上某些回答跟某些宣稱佛祖知道有微生物存在的盲信者有什麼區別？」我點開的時候十四個回答只有一個中醫吹啊……是已經摺疊了還是咋的？…

默默關注生產力發展水平…

有人在吹中醫嗎？感覺是中醫黑自己立了個靶子，然後自嗨？

等待專業人士前來解答

說到中醫，既然提到了你自己的觀點，兩種醫學是不一樣的系統，那麼舉的最簡單的例子最好還是應該更仔細的看一下中醫的文獻資料，中醫所說的精可能和你文中的解釋並不是一回事，雖然是科普還是要保持科研工作的嚴謹的，不然和你所說的那些無稽之談的人一樣了

大一學中醫基礎理論的時候老師不就會告訴你中醫的臟腑和西醫的內臟不是一個東西嗎。。。中醫的精氣血和西醫也不一樣嗎。。。

看了這篇文章裡面的解析：

Nature驚人發現：肺竟然是造血器官_醫療健康_資訊頻道_醫谷

覺得：真心牛，佩服。

看來以後西醫有奔頭了，有啥根本不知道的事情趕快去翻翻古籍，再用現代科技手段實證即可出論文了。

我小時候就知道的事情沒想到在西醫里是重大發現啊。