只要我们健康，我们的身体就会使血液和免疫细胞的数量基本保持不变。然而，任何增加细胞消耗的感染或其他疾病都会导致细胞损失，必须尽快更换细胞以保持免疫系统的充分功能。

发现血液干细胞在紧急情况下不负责

在胚胎发育过程中，骨髓中的造血干细胞会产生各种类型的成熟血细胞。DKFZ的Hans-ReimerRodewald说：“因此，长期以来人们一直认为，在紧急情况下，血液和免疫细胞的流失会向造血干细胞发出信号，这些造血干细胞被刺激分裂得比平时快得多，以立即提供替代品。”

血液干细胞可以分裂成一个子细胞，它仍然是一个干细胞，和一个第二个子细胞，它继续发育。这些发育中的子细胞首先产生所谓的多能祖细胞，它们能够分化成任何类型的血细胞。

“直到现在，我们还不知道究竟是血液干细胞在紧急情况下提供再生，还是祖细胞接管了这项工作，”免疫学家KatrinBusch解释说，他是当前论文的第一作者之一.

Rodewald的团队与同样位于DKFZ的ThomasHöfer研究小组合作，现在已经能够在老鼠身上研究这个问题。为此，研究人员使用了融入血液干细胞的遗传标记，这些标记可以通过其细胞后代的所有进一步发育步骤进行追踪。

如果老鼠感染了细菌，它们就会出现全身性炎症。正如预期的那样，标记的血液干细胞与细胞分裂发生反应——然而，这并没有导致分化的血细胞数量增加。此外，干细胞加强了转录，但这主要影响了那些与其自我更新相关的基因。

因此，造血干细胞本身显然不负责补充成熟血细胞。这不仅适用于细菌感染，也适用于其他压力性健康状况，例如贫血或各种免疫细胞缺乏症。

然而，当多能祖细胞群配备了遗传标记后，情况就大不相同了：大约11天后，被细菌感染的小鼠中多能祖细胞中出现的不同标记的白细胞数量显着增加。

“让祖细胞完成这项任务有几个优点：它加快了这个过程，因为干细胞的分化是一个相当缓慢的过程。此外，祖细胞比干细胞多得多——这也有助于确保充分成熟血细胞可以快速获得，”Höfer解释道。

“我们还将结果解释为造血干细胞的一种可能保护机制，也许是为了避免在生命过程中因反复感染而筋疲力尽，”Rodewald补充道。

几年前，Rodewald和Höfer实验室的科学家已经证明，与专家的普遍看法相反，多能祖细胞在维持正常健康条件下的血细胞数量方面也发挥着重要作用。