重大發現!動物體內的血小板有一半生成於肺臟,且肺臟細胞可修復受損骨髓

最新的研究發現,原來過去都以為造血功能集中在骨髓的認知可能需要大幅調整了。
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最新的研究發現,原來過去都以為造血功能集中在骨髓的認知可能需要大幅調整了。來自加州大學舊金山分校的研究團隊,在權威學術期刊 Nature 上發表了一篇:「The lung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoietic progenitors」,記錄了最新的成果,是科學界首度確認肺是造血的器官之一,動物體內有一半以上的血小板來自於肺部。

主持這項研究計畫的 Mark Looney 博士表示:「這項研究說明了肺的複雜功能,這個器官不止可以用來呼吸,還是生成血液關鍵組成部分的重要成員。我們在小鼠身上觀察到的結果,明確地顯示了肺在血液生成中有關鍵性的角色。」對於數以百萬計的血液疾病患者,和需要接受骨髓移植的患者而言,這個新發現,有可能對他們疾病的治療產生巨大而深遠的影響。

這次的突破,最大功臣是一種叫做「雙光子活體影像」(two-photon intravital imaging)的技術,Looney 博士正是發明人之一,這種影像技術使研究人員能夠完成極為精密的觀察,在活體動物的肺部微血管,看到單一細胞的行為。

Looney 博士和他的研究團隊開發出這個技術,利用一種經過基因改造而能讓血小板發出綠色熒光的實驗老鼠,觀察肺部免疫系統與血小板之間的作用。出乎意料的是,研究團隊在肺部血管中觀察到了數量驚人的血小板產生細胞—巨核細胞。雖然這種特別的細胞也曾經在肺部被觀察到,但它們被認為主要存在於骨髓,並且負責產生血小板。

血小板負責動物的止血功能,但是其實人類對於血小板的生成機制還不是很了解,過去只知道骨髓是血小板生成的主要部位,而少數證據顯示肺臟也有生成血小板的巨核細胞。不過在最新的研究中發現,骨髓生成了巨核細胞之後,透過血液循環,巨核細胞來到了肺臟,並且在肺臟產生大量的血小板,而且佔了 50% 以上,或是每小時可以產生一千萬個血小板。

Source: Nature

研究是怎麼進行的呢?首先,研究團隊將普通老鼠的肺臟移植到巨核細胞會發出綠色螢光的老鼠體內,結果發現那些原本沒有螢光巨核細胞的普通老鼠肺臟,慢慢出現了綠色螢光。

這顯示了這些能生產血小板的巨核細胞來源自骨髓,而即使是外來的肺臟依然能夠讓巨核細胞「住」下來。

接著,研究團隊將帶有螢光巨核細胞的肺移植到血小板偏低的突變老鼠身上。在移植之後,老鼠體內出現了一波綠色螢光的「爆發」,血小板數量也很快回到正常水準,而且可以維持好幾個月,這樣的時間長度已經遠遠超過了巨核細胞或血小板的壽命。

這證明了被移植進入血小板偏低突變老鼠體內的那些巨核細胞,可以持續產生健康的巨核細胞,讓血小板的生成恢復正常。這個研究發現似乎對於一些凝血功能有問題的疾病患者帶來了希望。

 

最後,研究團隊將那些被螢光標記的肺臟,移植到骨髓缺乏正常血液幹細胞的突變小鼠身上。結果發現,來自移植肺的螢光細胞,快速轉移到受損的骨髓處,這些細胞不僅能生成血小板,還生成了各種血球細胞,包括嗜中性白血球、B 細胞、T 細胞等免疫細胞。

這證明了即使是移植肺臟,也可以修復受損的骨髓,重建血液的生成。

但這些發現也帶來更多的疑惑,例如:為什麼血小板不在骨髓製造而要在肺臟製造?例如:為何巨核細胞可以持續在肺臟自己生成新的巨核細胞?例如:是否以後不見得要進行難度高的骨髓移植,而可以用移植肺臟甚至只是植入健康的肺臟細胞就可以治癒骨髓受損造成的疾病?


自駕巴士上路載客 桃園智慧城市現在進行式

過去讓人有距離感的「智慧城市」,在桃園已經真實上路載客。
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Photo Credit : 桃園市政府
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桃園有全國首座自駕巴士測試研發基地,首張自駕車測試車牌從這裡發出。青埔地區的實驗計畫完成封閉測試,今年開始在開放道路載客運行,未來可作為接駁捷運到社區的最後一哩路。

桃園推展智慧城市成績搶眼,2019 年獲國際智慧城市論壇 ICF TOP1首獎、2020 年首辦Top7 國際智慧城市頂尖論壇等,廣受肯定;以通訊技術創新再造、擴大智慧應用,提供更貼近市民生活需求的服務,進而打造安全、永續、宜居的智慧城市。

智慧交通是智慧城市中重要的一環

一座智慧城市的形成,「智慧交通」可說是重要的環節之一,現今人工智慧(AI)和物聯網(IoT)結合的AIoT技術逐漸成熟以及5G的快速發展,使得智慧交通再度升級。桃園領先全國推出各項智慧交通創新方案,例如「AI智慧號誌控制系統」運用AI自動偵測辨識技術,演算最適現況車流的計畫,而智慧巴士透過AI感知及辨識技術建立自動煞停系統等,為桃園市民打造更安全、順暢、舒適的交通環境。

桃園推出自駕巴士測試運行,以無人自駕車育成計畫的階段性成果,整合AI自動駕駛系統及智慧路口車路通訊,達到路線、站點優化、排班調度最佳化,將自駕巴士作為捷運、高鐵、機場或台鐵銜接社區的最後一哩路,更緩解長久以來交通壅塞的問題。

桃園市自駕巴士的智慧行控中心,即時記錄車輛狀態、感測器及營運資訊,並可提前做車輛及系統異常預警。 圖/桃園市政府

運行於青埔地區的第一條自駕巴士路線

桃園青埔地區試辦全國第一條提供捷運站接駁、行經學校並深入社區的自駕巴士路線,今年5月至10月底開放預約以來,有破千人次搭乘,超過9成民眾對服務感到滿意。自駕巴士透過AI自動駕駛系統辨識號誌燈號、障礙物、行人或其他運具,配合智慧路側設施規劃與建置,克服青埔地區混合車流的複雜交通環境,且以實車運行累積各場景經驗,透過AI深度學習提升自駕巴士自動化程度。

桃園市政府將於2023年舉辦世界客家博覽會,規劃透過自駕巴士在機場捷運A17領航站、A18高鐵桃園站、A19桃園體育園區站提供接駁服務,讓遊客可搭乘暢遊博覽會,體驗科技的進步,也向國際展現桃園智慧城市的實力。

安全操作員監控下的測試無人自駕小巴上路運行實況。 圖/桃園市政府

首座自駕車測試研發基地在桃園

桃園自駕巴士的測試成功,配合「亞洲・矽谷計畫」於2019年正式啟用的虎頭山創新園區功不可沒,其為全國首座結合「車聯智駕中心」與「資安物聯網中心」的測試研發基地,在交通部挹注下,攜手中華電信打造全國第一個整合5G蜂巢式車間通訊,做為自駕車與路側設備通訊的5G垂直應用實證場域。

虎頭山創新園區全區覆蓋5G企業專網,可應用在自駕車各種路上測試,例如透過5G網路,把紅綠燈倒數秒數訊號,傳輸到車上行車系統以提早準備,讓自駕車的安全防護再升級;園區也配備不同交通道路模擬情境以測試自駕車運行演算能力,並提供所需軟硬體設備、專屬測試場域,以及多項專業車聯網及智慧駕駛所需環境,使園區成為自駕車技術實證的重要平台,全國首張自駕車測試車牌及實驗車牌就是由桃園發出。

虎頭山創新園區提供不同的道路情境測試環境。 圖/桃園市政府

智慧城市的現在進行式

今年8月全球第五座榮獲O-RAN聯盟(Open Radio Access Network Alliance,國際開放網路架構組織)認證的OTIC實驗室(Open Testing and Integration Centre)在桃園成立;透過建立5G開放網路驗測環境,逐步落實國產5G網路關鍵技術自主能力、加速5G網路佈建及產業數位轉型,智慧場域建置的運用在桃園持續發生。

桃園推動智慧城市的關鍵,在於運用科技創新、以市民生活需求為導向,期能在推動的過程中,讓人感受到城市的溫度。配合「亞洲・矽谷計畫」的推展,桃園將整合國內5G、物聯網等科技創新能量,連結在地與國際新創產業發展,發展成為亞太創新交流樞紐以及智慧城市發展的重要場域。

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