弗朗西斯·克里克研究所的研究人员首次在人类胸腺中发现了干细胞。这些细胞代表了了解免疫疾病和癌症以及如何增强免疫系统的潜在新靶标。

胸腺是位于胸部前部的腺体，胸腺细胞（胸腺中的细胞）在这里成熟为 T 细胞，T 细胞是对抗疾病至关重要的特殊免疫细胞。胸腺具有独特且复杂的 3D 结构，包括上皮细胞（能够引导 T 细胞成熟的细胞内壁），该上皮细胞在整个器官和胸腺细胞周围形成网状。

由于胸腺相对难以接近，并且会随着年龄的增长而萎缩，而且它的功能在几十年前才被发现，因此与其他器官相比，胸腺的研究时间很短。到目前为止，科学家们认为它并不含有“真正的”上皮干细胞，而只含有胎儿发育过程中产生的祖细胞。

然而，发表在《Developmental Cell》上的这些发现首次表明存在自我更新干细胞，这些干细胞产生胸腺上皮细胞，指导胸腺细胞变成 T 细胞。这表明胸腺在儿童期之后发挥着重要的再生作用，可以用来增强免疫系统。

在实验过程中，研究人员根据人类胸腺中特定蛋白质的表达检查了这些干细胞。他们在胸腺的两个位置确定了干细胞生态位（干细胞聚集的区域）：器官囊或外层下方，以及中央部分髓质的血管周围。

他们证明胸腺干细胞通过产生细胞外基质的蛋白质来对环境做出贡献，细胞外基质的蛋白质充当它们自己的支持系统。

通过使用最先进的技术来绘制单细胞和组织切片中的基因表达图谱，他们发现这些被称为多角蛋白细胞的干细胞表达多种基因，使它们能够产生许多以前未被认为具有细胞活性的细胞类型。有共同的起源。它们可以发育成上皮细胞以及肌肉和神经内分泌细胞，凸显了胸腺在激素调节中的重要性。

研究人员在培养皿中分离出聚角蛋白干细胞，并证明胸腺干细胞可以广泛扩增。他们证明胸腺上皮中的所有复杂细胞都可以由单个干细胞产生，突显了其显着且尚未开发的再生潜力。

克里克大学和伦敦大学学院的博士后研究员、第一作者罗伯塔·拉加齐尼 (Roberta Ragazzini) 说：“自相矛盾的是，胸腺中的干细胞——随着年龄的增长，体积会缩小——的再生能力与皮肤中的干细胞一样多——每三周更换一次的器官。干细胞产生如此多不同细胞类型的事实暗示了成年期胸腺的更基本功能。”

据了解，成人的胸腺活动受到严格调节，提供足够的免疫支持来对抗感染，但不会过度到攻击人体自身细胞的程度。

然而，对于某些人来说，胸腺无法正常工作，或者他们的免疫系统能力下降。今天的研究结果表明，在这些情况下，刺激干细胞再生胸腺并恢复免疫系统的活力可能会有所帮助。

克里克上皮干细胞生物学和再生医学实验室高级组长保拉·邦凡蒂 (Paola Bonfanti) 表示：“这项研究是我们对胸腺为何具有再生能力的理解的一个关键转变。刺激胸腺有很多重要意义。”胸腺产生更多 T 细胞，例如帮助老年人的 免疫系统对疫苗接种做出反应或改善对癌症的免疫反应。”

研究人员接下来将研究胸腺干细胞在整个生命过程中的特性，以及如何操纵它们进行潜在的治疗。