造血干祖细胞可以通过增殖分化产生红细胞、白细胞、血小板等人体内所有类型的血液细胞,维持脊椎动物的终生造血。在发育过程中,造血干祖细胞诞生于动脉—性腺—中肾(AGM)区域后,后通过归巢锚定在特定的微环境中进行自我更新或向下游各血系分化。复杂的血管结构以及其他基质成份,如基质细胞等,构成了独特的造血微环境,调控造血过程的进行。然而,由于造血过程时空跨度非常大,观察手段十分有限,目前对造血微环境的精细结构以及调控造血干祖细胞归巢的分子细胞机制仍然知之甚少。为攻克这一难题,本团队在优化活体成像技术的基础上,进一步整合活体免疫荧光标记、遗传调控和图像重构计算等方法,对斑马鱼尾部造血组织(相当于哺乳动物胎肝)中的造血干祖细胞的归巢过程进行了解析,揭示了独特的微血管结构对造血干祖细胞停留的调控作用。在研究中,本团队还意外地发现了一种全新的微环境细胞,并将其命名为"先导细胞"。这类细胞是先前未被定义过的巨噬细胞新亚型,存在于归巢"热点区域"中,表现出"巡逻行为",可以识别进入造血组织的造血干细胞并将其引入特定的血管结构中,从而实现造血干细胞的归巢。此项研究为造血干细胞移植相关的转化研究开辟了新的方向。