Hematopoietische stamcellen van de dooierzak

Vanzelfsprekend verschillende proliferatieve en differentiatie van hematopoietische stamcellen vermogen vanwege de eigenaardigheden van hun ontogenetische ontwikkeling, omdat het proces van ontogenese in menselijke verandering ook de lokalisatie van de belangrijkste gebieden van hematopoiese. Hematopoëtische voorlopercellen van de dooierzak van de foetus zetten zich in voor de vorming van een exclusief erytropoëtische cellijn. Na migratie van primair GSK naar de lever en de milt in de micro-omgeving van deze organen, breidt het spectrum van de lijnen van de commissie zich uit. In het bijzonder verwerven hematopoietische stamcellen het vermogen om lymfoïde lijnen te genereren. In de prenatale periode bereiken hematopoietische precursorcellen de zone van uiteindelijke lokalisatie en koloniseren ze het beenmerg. In het proces van foetale ontwikkeling in het bloed van de foetus bevat een aanzienlijk aantal stam hemopoietische cellen. In de 13e week van de zwangerschap bereikt het HSC-niveau bijvoorbeeld 18% van het totale aantal mononucleaire bloedcellen. In de toekomst is er een progressieve afname in de inhoud, maar zelfs vóór de geboorte, verschilt de hoeveelheid HSC in het navelstrengbloed weinig van hun aantal in het beenmerg.

Volgens de klassieke ideeën, is een natuurlijke verandering in de lokalisatie van hematopoiese tijdens de embryonale ontwikkeling van zoogdieren door de migratie en implementatie van een nieuwe micro-omgeving pluripotente hematopoietische stamcellen uitgevoerd - van de dooierzak in de lever, milt en beenmerg. Aangezien de vroege stadia van embryonale ontwikkeling van hematopoietische weefsels bevat een groot aantal stamcellen, die afneemt naarmate de zwangerschap, de meest veelbelovende voor het verkrijgen van hematopoietische stamcellen wordt beschouwd hematopoietische foetaal leverweefsel geïsoleerd uit abortnogo materiaal bij 5-8 weken zwangerschap.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]

De oorsprong van hematopoietische stamcellen

Het feit dat foetale rode bloedcellen zijn oorsprong in het bloed eilanden van de dooierzak, geen twijfel. Echter, in vitro differentiatie potentieel van hematopoietische x dooierzak cellen zeer beperkt (ze differentiëren voornamelijk erytrocyten). Opgemerkt dient te worden dat de transplantatie van hematopoietische stamcellen van de dooierzak is niet in staat om hematopoiese te herstellen voor een lange tijd. Het bleek dat deze cellen niet de voorlopers zijn van de GSK van een volwassen organisme. True GSK lijken eerder, bij 3-5 weken van de foetale ontwikkeling, in de zone van de vorming van de maag weefsel en endotheel van de bloedvaten (para-aortale splanchnopleura, P-SP), en in de plaats van bladwijzers aorta gonade en primaire nieren - in het veld of zo mesonephros AGM-gebied genoemd. Er is aangetoond dat cellen AGM-gebied zijn niet alleen een bron van HSC, maar endotheelcellen van bloedvaten en osteoclasten, de processen van botvorming. Op de 6e week van de zwangerschap vroege hematopoietische stamcellen uit reis AGM-district aan de lever, dat is het belangrijkste bloedvormende organen van de foetus voor de geboorte.

Aangezien dit punt is zeer belangrijk in termen van celtransplantatie, het probleem van de oorsprong van HSC tijdens de embryonale mens verdient een meer gedetailleerde presentatie. Het klassieke idee dat de hematopoietische stamcellen van zoogdieren en vogels afkomstig van adnexal bron, op basis van onderzoek Metcalf en Moore, die voor het eerst gebruikt kloontechnieken GSK en hun nakomelingen, geïsoleerd van de dooierzak. De resultaten van hun werk vormde de basis voor de migratietheorie, volgens welke GSK, ontstond in de dooierzak, vaste delen voorbijgaande en definitieve hematopoëtische organen in wording in hun micromilieu. En zo is het een punt van mening dat de generatie van GSK aanvankelijk gelokaliseerd in de dooierzak, is de cellulaire basis van definitieve hematopoiese vastgesteld.

Hematopoietische cellen van de dooierzak behoren tot de meest vroege hematopoietische stamcellen. Hun fenotype wordt beschreven door de formule AA4.1 + CD34 + c-kit +. In tegenstelling tot GCS van volwassen beenmerg, brengen ze geen Sca-1-antigenen en MHC-moleculen tot expressie. Het lijkt erop dat het verschijnen van merkerantigenen op het oppervlak membranen van GSK dooierzak door kweken overeenkomt met hun differentiatie tijdens de embryonale ontwikkeling onder vorming van toegewijde lijnen van de hemopoïese: verlaagt de expressie van CD34 antigeen en Thy-1 verhoogt expressie van CD38 en CD45RA blijken HLA-DR moleculen. In de daaropvolgende geïnduceerd door cytokinen en groeifactoren, in vitro expressie van specialisatie begint antigenen specifiek voor hematopoïetische progenitorcellen volgens de bepaalde cellijn. Echter, de resultaten van de studie van de embryonale hematopoiese in vertegenwoordigers van de drie klassen van gewervelde dieren (amfibieën, vogels en zoogdieren), en in het bijzonder de analyse van de oorsprong van HSC's zijn verantwoordelijk voor de definitieve hematopoiese in postnatale ontogenese, in tegenstelling tot de klassieke ideeën. Het is vastgesteld dat in vertegenwoordigers van alle klassen die in de embryogenese zijn onderzocht, twee onafhankelijke regio's worden gevormd waarin GSK's ontstaan. Extraembryonic "klassieke" gebied vertegenwoordigd dooierzak of zijn analogen, terwijl de recent geïdentificeerde intraembrionalnaya HSC lokalisatie gebied omvat para-aorta mesenchym en AGM-gebied. Vandaag de dag kan worden gesteld dat de amfibieën en vogels definitieve HSCs afkomstig van intraembrionalnyh bronnen, terwijl bij zoogdieren en mensen GSK deel van de dooierzak in definitieve hematopoiese is nog steeds onmogelijk om volledig te elimineren.

Embryonale hematopoiese in de dooierzak in hoofdzaak primaire erythropoiese, die wordt gekenmerkt door het behoud van de kernel tijdens alle fasen van rijping en erythrocyten type foetaal hemoglobine synthese. Volgens de laatste gegevens eindigt de golf van primaire erytropoëse in de dooierzak op de achtste dag van de embryonale ontwikkeling. Het wordt gevolgd door een periode van accumulatie van definitieve erytroïde voorlopercellen - BFU-E, die uitsluitend in de dooierzak worden gevormd en voor het eerst op de 9e dag van de dracht verschijnen. Het volgende stadium van embryogenese vormt nu al de definitieve erytroïde voorlopercellen - CFU-E, evenals (!) Mestcellen en CFU-GM. Het is gebaseerd op het bestaan van het standpunt dat de definitieve progenitorcellen ontstaan de dooierzak, migreren door de bloedstroom, accumuleren in de lever en snel inleiding van de eerste fase intraembrionalnogo hematopoiese. Volgens deze representaties kunnen de dooierzak worden beschouwd, enerzijds, de plaats van de primaire erytropoëse en de andere - als een eerste bron definitieve hematopoietische voorlopercellen in embryonale ontwikkeling.

Er wordt aangetoond dat kolonievormende cellen met hoge proliferatieve potentiaal kan worden geïsoleerd uit de dooierzak al op de 8e dag van de dracht, dat wil zeggen, lang voor de sluiting van het vaatstelsel van het embryo en de dooierzak. Bovendien verkregen uit de dooierzak met een hoog proliferatief potentieel in vitro kolonievormende cellen, de grootte en celsamenstelling die niet afwijken van de corresponderende parameters van de kweek groei van beenmerg stamcellen. Op hetzelfde moment, met kolonie retransplantaties dooierzak cellen met een hoge proliferatie potentieel gevormd aanzienlijk meer kolonievormende cellen en dochter multipotente stamcellen dan beenmerg hematopoietische stamcellen.

De uiteindelijke conclusie over de rol van hematopoietische stamcellen in de dooierzak definitieve hematopoiese kunnen resultaten weer waarbij de auteurs verkregen een lijn van endotheelcellen van de dooierzak (G166), die effectief ondersteund zijn celproliferatie met fenotypische en functionele eigenschappen van HSC (AA4,1 + WGA + geven, lage dichtheid en zwakke kleefeigenschappen). Het gehalte van de laatste tijdens het kweken op de voedlaag van C166-cellen nam binnen 8 dagen meer dan 100 maal toe. De gemengde kolonies gegroeid op de onderlaag van de S166-cellijn, werden geïdentificeerd macrofagen, granulocyten, megakaryocyten, monocyten en blastcellen en precursorcellen van B- en T-lymfocyten. Dooierzak cellen, groeien op een onderlaag van endotheelcellen beschikken over de mogelijkheid om zichzelf en hield reproduceren in de experimenten van de auteurs tot drie passages. Terugwinning doorheen hematopoiese bij volwassen muizen met ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (SCID) onder vorming van alle leukocyten, en T- en B-lymfocyten. Echter, de auteurs in hun onderzoek gebruik van cellen van de dooierzak van de 10-daagse embryo, waaruit de extra- en intraembrionalnye vasculaire systeem al is gesloten, dat niet de aanwezigheid onder cellen van de dooierzak GSK intraembrionalnogo uitgesloten zijn.

Op hetzelfde moment, de analyse van de differentiatie potentieel van hematopoietische cellen van de vroege stadia van ontwikkeling, voorafgaand aan het combineren van de geselecteerde vasculaire systeem van het embryo en de dooierzak (8-8.5 dagen zwangerschap) onthulde de aanwezigheid van voorlopers van T- en B-cellen in de dooierzak, maar niet in het lichaam van het embryo . De in vitro werkwijze voor tweestaps kweeksysteem op een monolaag van epitheel- en subepitheliale cellen van de thymus mononucleaire cellen werden gedifferentieerd in de dooierzak van pre-T en rijpe T-lymfocyten. Onder dezelfde kweekomstandigheden, maar op een monolaag van stromale cellen van de lever en het beenmerg mononucleaire cellen van de dooierzak werden gedifferentieerd tot pre-B-cellen en volwassen IglVT-B-lymfocyten.

De resultaten van deze studies suggereren de mogelijkheid tot ontwikkeling van cellen van het immuunsysteem van extra-embryonale dooierzak weefsel, de vorming van primaire T- en B-cellijnen afhankelijk van factoren stromale hematopoïetische micromilieu van de embryonale organen.

Andere auteurs ook aan dat eidooier sac cellen met potenties omvat een lymfoïde differentiatie en vormden lymfocyten niet verschillen van die antigene kenmerken volwassen dieren. Het is gebleken dat cellen van de dooierzak van 8-9-dag embryo de thymus lymfopoiese kan herstellen in atimotsitarnom met de opkomst van mature CD3 + CD4 + - en CD8 + SDZ + lymfocyten met versierde repertoire van T-cel receptoren. Aldus kan de thymus worden bevolkt door cellen adnexal oorsprong, maar het is onmogelijk om de mogelijkheid van migratie uitsluiten de thymus progenitorcellen door T-lymfocyten uit intraembrionalnyh lymfopoiese bronnen.

Echter, transplantatie van de dooierzak hematopoëtische cellen in bestraalde volwassen ontvangers niet altijd aangevuld herbevolking lange verwoest zones hematopoietische weefsellokalisatie, een in vitro cellen van de milt dooierzak te vormen kolonies veel kleiner dan de cellen AGM-gebied. In sommige gevallen, via de dooierzak cellen 9 dagen embryo is nog steeds mogelijk om de lange termijn door (tot 6 maanden) repopulatie van hematopoietische weefsels bestraalde ontvangers. De auteurs zijn van mening dat de cellen van de dooierzak fenotype CD34 + c-kit + door hun vermogen om de verwoeste bloedvormende organen te herbevolken, niet alleen niet verschillen van die van de AGM-regio, maar ook effectiever hematopoiese te herstellen, zoals in de dooierzak ze bevatten bijna 37 keer meer .

Opgemerkt wordt dat bij experimenten, de hematopoïetische cellen van de dooierzak met merkerantigenen GSK (c-kit + en / of CD34 + en CD38 +), die rechtstreeks in de lever of de abdominale vena nakomelingen van vrouwelijke muizen die injecties van busulfan tot 18e dag van de dracht werden ingevoerd. In deze pasgeboren dieren zelf myelopoiese sterk depressief door het wegvallen van hematopoietische stamcellen veroorzaakt door busulfan. Na transplantatie HSCs van de dooierzak maanden en in het perifere bloed van de ontvangers geïdentificeerd bloedlichaampjes met donor marker - glitserofasfatdegidrogenazu. Het blijkt dat de dooierzak van GSK verlaagde gehalte aan lymfoïde cellen, myeloïde en erythroïde lijnen bloed, thymus, milt en beenmerg, waarbij de mate van chimerisme hoger bij intrahepatische, niet intraveneus dooierzak cellen was. De auteurs suggereren dat HSCs van de dooierzak van embryo vroege stadia van ontwikkeling (tot 10 dagen) voor de succesvolle afwikkeling van de hematopoietische organen van de volwassen ontvangers die behoefte hebben aan een eerste samenwerking met de haematopoietische micro-omgeving van de lever. Het is mogelijk dat in de embryogenese is er een uniek stadium van ontwikkeling, wanneer de cellen van de dooierzak, migreren voornamelijk in de lever, en dan het verwerven van de mogelijkheid om de stroma organen van de volwassen ontvangers koloniseren.

In dit verband moet worden opgemerkt dat de chimerisme van de cellen van het immuunsysteem vaak na transplantatie van beenmergcellen wordt waargenomen in bestraalde ontvangers geslachtsrijp - in de bloedcellen van de donor laatste fenotypes in voldoende grote hoeveelheden worden gevonden onder de B- en T-lymfocyten en granulocyten ontvanger die duurt ten minste 6 maanden.

Morfologische methoden hematopoietische cellen in zoogdieren voor het eerst ontdekt op de 7de dag van de embryonale ontwikkeling en presenteert hematopoietische eilanden in de vaten van de dooierzak. Echter, de natuurlijke hematopoëtische differentiatie van de dooierzak begrensde primaire erytrocyten behoud kern en synthetiseren van foetaal hemoglobine. Echter, van oudsher werd gedacht dat de dooierzak is de enige bron van HSC migreren naar de bloedvormende organen van de zich ontwikkelende foetus en zorgen voor definitieve hematopoiese bij volwassen dieren, sinds het verschijnen van HSC in het lichaam van het embryo is de afsluiting van het vasculaire systeem van het embryo en dooierzak. In ondersteuning van dit gezichtspunt, volgens gegevens die in vitro kloneren van cellen van de dooierzak tot granulocyten en macrofagen, een in vivo geven - miltkolonies. Dan tijdens transplantatie-experimenten bleek dat de hematopoietische cellen van de dooierzak, die, in de dooierzak in staat zijn om alleen differentiëren in de primaire rode bloedcellen in het micromilieu van de lever van pasgeborenen en volwassenen SCID-muizen verwoeste zwezerik of stromale feeder verwerven van de mogelijkheid om de hematopoietische organen opnieuw te bevolken met herstel van alle lijnen van hemopoiese zelfs bij volwassen ontvangende dieren. In principe maakt dit het mogelijk om ze te classificeren als echte GSK's - als cellen die functioneren in de postnatale periode. Aangenomen wordt dat de dooierzak, samen met de AGM regio, een bron van HSC's voor definitieve hematopoiese in zoogdieren, is echter nog onduidelijk of hun bijdrage aan de ontwikkeling van het hematopoietische systeem. Het biologische besef van het bestaan in de vroege embryogenese van zoogdieren van twee hemopoietische organen met vergelijkbare functies is ook niet te begrijpen.

Het zoeken naar antwoorden op deze vragen gaat verder. In vivo niet in geslaagd om de aanwezigheid van de dooierzak van embryo 8-8,5-dagcel lymfopoiese blijken bij het terugdringen van sublethaal bestraalde SCID-muizen met ernstig tekort van T- en B-lymfocyten. De hematopoëtische cellen van de dooierzak werden zowel intraperitoneaal als rechtstreeks in het weefsel van de milt en lever geïnjecteerd. Na 16 weken, ontvangers geïdentificeerd TCR / CD34 \ CD4 + en CD8 + T-lymfocyten en B-220 + IgM + B-cellen gemerkt antrhgenami donor MHC. In het lichaam, 8-8,5 dagen durende embryo's van stamcellen, die in staat zijn tot een dergelijk herstel van het immuunsysteem, vonden de auteurs niet.

De hematopoietische cellen van de dooierzak hebben een hoog proliferatief potentieel en zijn in staat tot verlengde zelfreproductie in vitro. Sommige auteurs hebben deze cellen als basis voor de lange termijn HSC (ongeveer 7 maanden) het genereren van erytroïde voorlopercellen onderscheiden van beenmerg voorlopers van erythroïde lijn doorzetten van langere duur, groot formaat kolonies geïdentificeerd, verhoogde gevoeligheid voor groeifactoren en langduriger proliferatie. Bovendien worden onder de geschikte omstandigheden voor het kweken van cellen van de dooierzak in vitro ook lymfoïde precursorcellen gevormd.

Deze gegevens suggereren een algemene bron van de dooierzak GSK, waarbij minder betrokken en dan ook zeer proliferatieve potentiaal dan beenmergstamcellen. Ondanks het feit dat de dooierzak bevat pluripotente hematopoietische progenitorcellen, langdurige ondersteuning van verschillende lijnen van hematopoëtische differentiatie in vitro, het enige criterium voor de bruikbaarheid van GCW is hun vermogen om langdurige hematopoëtische organen van de ontvanger hematopoietische cellen die genetisch deficiënt of beschadigd bevolken. Dus de belangrijkste vraag of de pluripotente hematopoietische cellen dooierzak migreren en te koloniseren hematopoëtische organen en tselesoorbrazno herzien bekende werk, dat hun vermogen om de bloedvormende organen geslachtsrijpe dieren herbevolken met de vorming van de belangrijkste hematopoïetische lijnen getoond. In embryo's van vogels in de 70-er jaren werden geïdentificeerd intraembrionalnye bronnen definitieve HSC die al in twijfel werd de gevestigde opvattingen over de oorsprong van adnexal GSK, waaronder vertegenwoordigers van andere klassen van gewervelde dieren. In de afgelopen jaren waren er publicaties over de aanwezigheid van zoogdieren en mensen soortgelijke intraembrionalnyh sites met GSK.

Nogmaals we er rekening mee dat de fundamentele kennis op dit gebied is van groot belang voor de praktische celtransplantatie, omdat niet alleen helpen bij het definiëren van de favoriete bron van HSC, maar ook aan de eigenaardigheden van de interactie van de primaire hematopoietische cellen uit genetisch vreemde organismen vast te stellen. Het is bekend dat toediening van humane hematopoietische stamcellen in foetaal schapenlever organogenese embryo in fase leidt tot de productie van chimere dieren, bloed en beenmerg worden stabiel bepaald 3-5% van humane hematopoëtische cellen. In dit geval hoeft de menselijke HSCs niet hun karyotype veranderen, met behoud van een hoge mate van proliferatie en het vermogen om te differentiëren. Bovendien heeft de getransplanteerde xenogene HSC geen inbreuk op het immuunsysteem en fagocytische cellen van het gastheerorganisme en wordt niet omgezet in tumorcellen die de basis van de intensieve ontwikkeling van methoden gevormd intrauterine correctie van erfelijke genetische ziekte behulp SER of HSCs getransfecteerde deficiënte genen.

Maar in welk stadium van de embryogenese is het passender om een dergelijke correctie uit te voeren? Cellen voor het eerst bepaald hematopoiese bij zoogdieren verschijnt onmiddellijk na de implantatie (dag 6 zwangerschap), wanneer de morfologische kenmerken van hematopoëtische differentiatie en vermoedelijke hematopoëtische organen zijn nog niet beschikbaar. In dit stadium kan de gedispergeerde muizen embryocellen de hematopoëtische organen bevolken bestraald ontvangers erytrocyten en lymfocyten, verschillend van de gastheercellen of het type hemoglobine respectievelijk glitserofosfatizomerazy en extra chromosomale merker (Tb) van de donorcellen te vormen. Bij zoogdieren als vogels, samen met de dooierzak naar de afsluiting van de totale vaatbed direct in het lichaam van het embryo in de para-aorta splanhnoplevre weergegeven hematopoietische cellen. Van AGM-toegewezen gebied hematopoietische cellen AA4.1 + fenotype geïdentificeerd als multipotente hematopoëtische cellen die T- en B-lymfocyten, granulocyten, megakaryocyten en macrofagen. Fenotypisch deze multipotente progenitorcellen vlakbij beenmerg HSCs bij volwassen dieren (CD34 + c-kit +). Het aantal multipotente AA4.1 + cellen onder alle AGM-cel is klein - ze zijn niet meer dan 1/12 deel van uit.

In het menselijke embryo werd ook een homoloog AGM-gebied van dieren gevonden, een intra-embryonaal gebied dat HSC bevat. Bovendien zijn bij de mens meer dan 80% van multipotente cellen met een hoog proliferatief vermogen aanwezig in het lichaam van het embryo, hoewel dergelijke cellen aanwezig zijn in de dooierzak. Een gedetailleerde analyse van hun lokalisatie liet zien dat honderden van dergelijke cellen worden samengevoegd tot compacte groepen die zich dicht bij het endotheel van de ventrale wand van de dorsale aorta bevinden. Fenotypisch zijn het CD34CD45 + Lin-cellen. Integendeel, in de dooierzak, evenals in andere hematopoëtische organen van het embryo (lever, beenmerg), zijn dergelijke cellen enkelvoudig.

Bijgevolg humane embryonale AGM-gebied bevat clusters van hematopoietische cellen die nauw gekoppeld aan de ventrale dorsale aorta endotheel. Dit contact kan worden opgespoord en immunochemische niveau - en clusters van hematopoietische cellen en endotheliale cellen die de vasculaire endotheliale groeifactor, Flt-3 ligand en hun receptoren FLK-1 en STK-1, alsmede transcriptiefactor leukemie stamcellen. Het AGM-gebied mesenchymale derivaten zoals weergegeven dichte tyazhem afgeronde cellen die zich langs de dorsale aorta en expressie tenascine C - glycoproteïne basissubstantie neemt actief deel aan de processen van cel-cel interacties en migratie.

Multipotente stamcellen AGM-district na transplantatie snel hematopoiese in volwassen muizen herstellen en blootgesteld een lange tijd (tot 8 maanden) zorgen voor een effectieve hematopoiese. In de dooierzak van cellen met dergelijke eigenschappen hebben de auteurs niet onthuld. De resultaten van deze studie worden bevestigd door ander werk waaruit bleek dat de vroege stadia van de ontwikkeling van embryo's (10,5 dagen) regio AGM is de enige bron van cellen die voldoen aan de definitie van GCW, myeloïde en lymfoïde herstel van hematopoëse bij volwassen bestraald ontvangers.

Van AGM-toegewezen gebied stromale lijn AGM-S3, die de vorming van cellen in kweek CFU-GM gepleegd voorlopercellen te ondersteunen, BFU-E, CFU-E en CFU gemengde type. De inhoud van de nieuwste indien gekweekt op een feeder onderlaag AGM-S3-cellijn verhoogd van 10 tot 80 keer. Daarom, in het micromilieu van AGM-gebied aanwezige stromale cellen, efficiënt ondersteunen van het bloed, zodat hij AGM-gebied kan goed dienen embryonale bloedvormende organen - de enige bron van HSC, die GSK vormen hematopoietische weefsel van een volwassen dier.

Geavanceerde immunofenotipirovanie cellulaire samenstelling AGM-regio liet zien dat het niet alleen multipotente hematopoietische cellen, maar ook cellen verblijven van toegewijd aan de myeloïde en lymfoïde (T- en B-lymfocyten) differentiatie. Wanneer de moleculaire analyse van individuele CD34 + c-kit + cellen van AGM-gebied met behulp van de polymerase kettingreactie onthulde activeren alleen de beta-globine en myeloperoxidase, maar niet lymfoïde genen die de synthese van CD34, Thy-1 en 15. Gedeeltelijke activering afstammingslijn specifieke genen typisch vroege ontogenetische stadia van generatie van HSC en voorlopercellen. Gezien het feit dat het aantal Rowan voorlopers in AGM-gebied 10-daagse embryo kommiti- met 2-3 ordes van grootte lager dan in de lever, kan worden gesteld dat op dag 10 van de embryonale hematopoiese in AGM is nog maar net begonnen, terwijl hoofdzakelijk de hematopoïetische lijnen zijn al in deze periode in gebruik.

Inderdaad, in tegenstelling tot eerdere (9-11 dagen) van hematopoietische stamcellen van de dooierzak en het gebied van de AVA, die haematopoietische micro-omgeving van de pasgeborene repopulatie, maar niet volwassen, hematopoietische stamcellen 12-17 dagen foetale lever niet nodig vroege postnatale micro-omgeving en hematopoietische organen bezetten een volwassen dier is niet erger dan een pasgeborene. HSC's na transplantatie van foetale lever volwassen hematopoiese in bestraalde ontvanger muizen was polyklonaal van aard. Voorts worden volgens gemerkte kolonies blijkt dat de werking van gevestigde klonen werden volledig gehoorzaamt klonale achtereenvolgens gedetecteerd in de volwassen beenmerg. Daarom GSK foetale lever gemarkeerd zoveel milde omstandigheden zonder prestimulyatsii exogene cytokinen, reeds de basiskenmerken van volwassen HSCs niet noodzakelijk in de vroege post-embryonale micro-omgeving in de toestand van diepe rust na transplantatie en gemobiliseerd klonoobrazovanie sequentieel volgens het model klonale opeenvolging.

Vanzelfsprekend moeten we wat meer in detail stilstaan bij het fenomeen van klonale successie. Erytropoëse draagt stengelhemopoietische cellen die een hoog proliferatief potentieel hebben en het vermogen om te differentiëren in alle lijnen van gepleegde precursorbloedcellen. Bij normale hematopoëse blijven de meeste van de hematopoietische stamcellen in de dermatologische toestand en worden ze gemobiliseerd voor proliferatie en differentiatie, waarbij successievelijk opeenvolgende klonen worden gevormd. Dit proces wordt klonale successie genoemd. Experimenteel bewijs van klonale successie in het hematopoietische systeem werd verkregen in onderzoeken met GSK gemarkeerd met retrovirale genoverdracht. Bij volwassen dieren wordt de hematopoëse in stand gehouden door vele gelijktijdig functionerende hemopoietische klonen die zijn afgeleid van GSK. Gebaseerd op het fenomeen van klonale successie, werd een repopulatiebenadering voor de identificatie van GCS ontwikkeld. Volgens dit principe, onderscheiden op lange termijn HSC (lange termijn hematopoietische stamcellen, LT-HSC), zijn in staat om het hematopoietische systeem van levenslang leren, en op korte termijn HSC te herstellen, om deze functie uit te voeren voor een beperkte periode.

Als we kijken naar de hematopoietische stamcellen in termen van repopulyatsionnogo benadering, kenmerkend voor hematopoietische foetale levercellen is hun vermogen om een kolonie, die in grootte is veel hoger dan die met een verhoging van GSK navelstrengbloed of beenmerg te creëren, en dit geldt voor alle soorten kolonies. Dit feit wijst al op een hoger proliferatief potentieel van de hematopoietische cellen van de embryonale lever. Een unieke eigenschap van hematopoïetische progenitorcellen Foetale lever - korter in vergelijking met andere bronnen van de celcyclus, hetgeen belangrijk is vanuit het oogpunt van efficiëntie herbevolkt hematopoiese bij transplantatie. Analyse van de cellulaire samenstelling hematopoïetische suspensie verkregen uit bronnen volwassen organisme blijkt dat in alle stadia van ontogenie van kern bevattende cellen met voordeel gerepresenteerd terminaal gedifferentieerde cellen, het aantal en het fenotype afhangen van de leeftijd van de donor hematopoietische ontogenetisch weefsel. In het bijzonder een suspensie van mononucleaire beenmerg en navelstrengbloed cellen met meer dan 50% bestaan uit rijpe lymfoïde afstamming cellen, terwijl minder dan 10% van de lymfocyten in foetale lever hemopoëtische weefsels. Bovendien is de myeloïde lijn cellen in de foetale lever en foetale erytroïde voordeel geleverd volgende, terwijl in navelstrengbloed en beenmerg granulocyt-macrofaag elementen overheersen.

Belangrijk is het feit dat de embryonale lever een volledige set bevat van de vroegste voorgangers van hemopoiese. De laatste omvatten erytroïde, granulopoietische, megakaryopoietische en multilineaire kolonievormende cellen. Hun meer primitieve voorlopers - LTC-IC - in staat zijn om proliferatie en differentiatie in vitro gedurende 5 of meer weken, en ook om de functionele activiteit te behouden na implantatie in het lichaam van de ontvanger in allogene, en zelfs xenogene transplantatie in immunodeficiënte dieren.

Biologische haalbaarheid overwicht in foetale erytroïde levercellen (tot 90% van het totale hematopoietische cellen) vanwege de noodzaak erytrocyt massa snel toenemende bloedvolume van de foetus te verschaffen. In foetale lever erytropoëse weergegeven nucleaire erythroïde precursors verschillende maten van rijpheid dat foetaal hemoglobine (a2u7), die wordt veroorzaakt door een hogere affiniteit voor zuurstof zorgt voor een effectieve absorptie van de laatstgenoemden moederbloed. Intensivering van erytropoëse in foetale lever is geassocieerd met een lokale toename van de synthese van erytropoëtine (EPO). Het is opmerkelijk dat de uitvoering van de hematopoietische potentieel van hematopoietische foetale levercellen voldoende aanwezigheid alleen erytropoëtine, terwijl lineage toegewijde erytropoëse beenmerg HSCs en navelstrengbloed vereist een combinatie van cytokinen en groeifactoren uit EPO, SCF, GM-CSF en IL-3. In dit vroege hematopoïetische progenitorcellen geïsoleerd uit foetale lever zonder receptoren voor EPO, niet reageren op exogeen erythropoëtine. Voor het induceren van erytropoëse in een suspensie van foetale lever mononucleaire cellen vereist de aanwezigheid van meer geavanceerde eritropoetinchuvstvitelnyh cellen met het fenotype CD34 + CD38 +, dat de EPO-receptor tot expressie brengen.

In de literatuur is nog steeds niet gevormd een consensus over de oprichting van hematopoiese in de embryonale periode. Niet vastgesteld het bestaan en de functionele betekenis van extra- en intraembrionalnyh bronnen van hematopoietische stamcellen. Er is echter geen twijfel over bestaan dat in embryogenese menselijke lever is het centrale orgaan van hematopoiese en voor 6-12 weken van de zwangerschap is de primaire bron van hematopoietische stamcellen die de milt, thymus en beenmerg bevolken, GDR bereiken verwante functies in pre- en postnatale periodes ontwikkeling.

Er moet nogmaals worden opgemerkt dat de embryonale lever in vergelijking met andere bronnen wordt gekenmerkt door het hoogste HSC-gehalte. Ongeveer 30% van de CD344-cellen van de embryonale lever heeft een fenotype van CD38. Tegelijkertijd is het aantal lymfoïde voorlopercellen (CD45 +) in de vroege stadia van hematopoëse in de lever niet meer dan 4%. Er werd vastgesteld dat, naarmate de foetus zich ontwikkelt, van 7 tot 17 weken zwangerschap, het aantal B-lymfocyten progressief toeneemt met een maandelijkse "stap" van 1,1%, terwijl het niveau van GSC permanent wordt verlaagd.

De functionele activiteit van hematopoietische stamcellen hangt ook af van de periode van embryonale ontwikkeling van hun bron. Onderzoek levercel kolonievormende activiteit van humane embryo 6-8 minuten en 9-12 minuten weken zwangerschap bij kweek in halfvast medium bij aanwezigheid van SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 en EPO toonde dat het totale aantal kolonies in 1 , 5 keer hoger bij het vroeg in ontwikkeling zaaien van HSV embryonale lever. Tegelijkertijd is het aantal lever progenitorcellen myelopoiese als CFU-GEMM, bij 6-8 weken van de embryogenese is meer dan drie keer het aantal bij 9-12 weken van de zwangerschap. Over het algemeen was de kolonievormende activiteit van hematopoietische levercellen van embryo's van het eerste trimester van de zwangerschap significant hoger dan die van het tweede trimester van de foetale levercellen.

Bovenstaande gegevens suggereren dat de foetale lever vroege embryogenese kenmerkt niet alleen een hoog gehalte van vroege hematopoïetische progenitorcellen, maar zijn hematopoietische cellen worden gekenmerkt door uiteenlopende differentiatie in verschillende cellijnen. Deze kenmerken van de functionele activiteit van stamcellen hematopoietische foetale levercellen kan enige klinische betekenis hebben, omdat hun kwalitatieve kenmerken toestaan verwacht therapeutisch effect bij expressie transplantatie zelfs een kleine hoeveelheid cellen verkregen in de vroege stadia van de zwangerschap.

Desalniettemin blijft het probleem van het aantal hematopoietische stamcellen dat nodig is voor effectieve transplantatie open en relevant. Er worden pogingen ondernomen om het op te lossen met behulp van het hoge potentieel van zelfreproductie van hematopoietische cellen van de embryonale lever in vitro met hun stimulering door cytokinen en groeifactoren. Bij constante perfusie in de bioreactor van het vroege GSC van de embryonale lever is het na 2-3 dagen aan de uitgang mogelijk om het aantal stamhemopoietische cellen 15 keer hoger dan hun basale niveau te verkrijgen. Ter vergelijking dient te worden opgemerkt dat om een 20-voudige toename van de opbrengst aan HSC-navelstrengbloed onder dezelfde omstandigheden te bereiken, dit ten minste twee weken duurt.

De embryonale lever verschilt dus van andere bronnen van hematopoietische stamcellen met een hoger gehalte aan zowel gepleegde als vroege hematopoietische voorlopercellen. In de kweek met foetale levercellen met groeifactoren met het fenotype CD34 + CD45Ra1 CD71l0W vorm 30 keer meer kolonies dan vergelijkbare navelstrengbloed cellen en 90 maal meer dan het beenmerg HSCs. De meest uitgesproken bij deze bronnen verschil in het gehalte van vroege hematopoïetische progenitorcellen vormen gemengde kolonies - het aantal CFU-GEMM in foetale lever hoger is dan die in navelstrengbloed en beenmerg respectievelijk 60 en 250 maal.

Belangrijk is het feit dat tot de 18e week van de embryonale ontwikkeling (tijdens het begin van hematopoiese in het beenmerg) in de hemopoietische functie implementatie gaat het om meer dan 60% van de levercellen. Sinds vóór de 13e week van de foetale ontwikkeling bij de mens zijn afwezig thymus en thymocyten respectievelijk transplantatie van hematopoietische foetale levercellen van 6-12 weken van de zwangerschap vermindert de kans op reactie "graft versus host" en niet de selectie van een histologisch donor nodig is, moet het mogelijk worden relatief eenvoudig te realiseren hemopoietisch chimerisme.