在斑馬魚的幼蟲中，由色素細胞形成的遮陽傘保護脆弱的幹細胞免受紫外線的傷害。
缺乏色素細胞傘保護的斑馬魚幼苗的腎臟中幹細胞（紅色）暴露在紫外線下。
在人類和其他哺乳動物中，產生所有血細胞的造血幹細胞都存在於骨骼中，而魚的造血幹細胞卻存在於腎臟。20世紀70年代末，生物學家發現血液系統在“造血幹細胞壁龕”中發育，此後他們一直在研究為什麼不同生物的造血功能位於不同的位置。
這項研究的靈感來自於對斑馬魚（常用動物模型）偶然地觀察。“我試著在顯微鏡下觀察造血幹細胞時，腎臟上方的一層黑色素細胞擋住了我的視線，它的形狀讓我想起了遮陽傘，那它能保護造血幹細胞免收受紫外線傷害嗎？”德國弗萊堡醫學中心的兒科中心的Friedrich Kapp醫學博士說。
Kapp隨後將正常的斑馬魚和變異的斑馬魚暴露在紫外線輻射下。果然，突變體中的造血幹細胞的數量減少了。而將正常的斑馬魚翻轉後接受紫外線的輻射也使它們失去了造血幹細胞，證明黑色素細胞傘能夠在身體上方保護腎臟中的幹細胞免受射線的傷害。
隨後，研究人員研究了進化樹以尋找不同物種的相似之處。結果發現，在很長一段時間內，黑色素細胞一直圍繞著造血幹細胞壁龕，包括在5億年前與其他脊椎動物家族分離的魚類中也是如此。通過觀察箭毒蛙的發育，研究人員發現當蝌蚪長出腿時，造血幹細胞會從黑色素細胞覆蓋的腎臟轉移到骨髓。在所有的發育階段，青蛙的造血幹細胞壁龕一直被保護著免受紫外線傷害。
“我們現在有證據表明，陽光是造血幹細胞壁龕的進化驅動因素，”通訊作者，哈佛大學的幹細胞和再生生物學教授Leonard Zon博士說。
Zon將通過定義控制黑色素細胞和造血幹細胞之間相互作用的信號通路來繼續研究造血幹細胞壁龕。“在造血幹細胞移植中，移植的細胞需要在體內找到一個新的、安全的家。一旦更好地瞭解了造血幹細胞壁龕，我們就能使造血幹細胞移植變得更加安全。”Zon說。
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