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巨核细胞长期被认为是骨髓中生产血小板的“工厂”，依靠少数几个经典标记物进行识别。然而，传统方法容易漏掉那些分布于骨髓之外、形态不典型的巨核细胞，也限制了对它们多样化功能的认知。
2026年5月11日，中国医学科学院血液学研究所周家喜、王洪涛、刘翠翠带领的团队在《Developmental Cell》期刊发表了一项题为《A machine learning-based megakaryocyte identification system uncovers resident organs, markers, and functional diversity》的研究。该团队整合了小鼠和人类多个器官、多个发育阶段的单细胞转录组数据，开发了一套名为MKIDS的机器学习识别系统，并发现巨核细胞广泛存在于大脑、心脏、胎盘等以往未知的器官中。
研究首先从六个已知含有巨核细胞的器官中筛选出26个高表达特征基因，其中包括Tnik、Kalm、Ank3等六个此前未被报道的新标记物。通过敲除小鼠巨核细胞中的Tnik基因，团队证实该基因是调控血小板生成的关键分子——缺失后巨核细胞向血管迁移的能力受损，血小板数量显著下降。随后，研究人员利用这26个基因训练出支持向量机模型MKIDS。与仅依赖四个经典标记物的传统方法相比，MKIDS的识别准确率更高，并能从近百万个公共单细胞数据中快速“锁定”潜在巨核细胞。
最令人意外的发现来自胚胎期小鼠大脑。MKIDS预测并经由实验证实，小鼠胚胎第10.5天至第13.5天的大脑中存在大量CD41阳性的巨核细胞。这些细胞表达经典血小板因子PF4和CD42，同时高表达与神经系统发育相关的基因Mdk和Ptn。当利用基因工程手段特异性清除胚胎大脑中的巨核细胞后，神经干细胞和成熟神经元的数量均显著减少，大脑发育受到明显损害。体外共培养实验进一步表明，脑源巨核细胞或其裂解物能够促进神经球形成和神经元分化。
该团队还构建了人类版本的识别系统hMKIDS，并在10至13周的人类胚胎大脑中验证了巨核细胞的存在，它们同样富集神经发育相关通路，提示这一功能在演化上可能保守。通过对跨器官数据的整合分析，研究还发现一个线粒体基因高表达的新亚群，该亚群在成年骨髓中成为产血小板的主力，替代了胚胎期占主导的另一亚群。这项研究不仅重新定义了巨核细胞的分布图谱，也为理解血小板生成障碍及神经系统发育相关疾病提供了新视角。
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