Hematopoietiska stamceller av äggula sac

Uppenbarligen olika proliferativa och differentiering av hematopoetisk stamcellstransplantation styrka på grund av egenheterna i deras ontogenetiska utveckling, eftersom i processen för ontogenes i människans förändring även lokaliseringen av de viktigaste områdena för blodbildningen. Hematopoietiska stamceller från ägglossans säck av fostret är engagerade i bildandet av en exklusivt erytropoietisk cellinje. Efter migrering av primär GSK till levern och mjälten i mikroorganismerna hos dessa organ expanderar spektrumet av kommissionslinjerna. I synnerhet förvärvar hematopoietiska stamceller förmågan att generera lymfoida linjer. I prenatalperioden når hematopoietiska föregångare celler i den slutliga lokaliseringszonen och koloniserar benmärgen. I samband med fosterutveckling i fostrets blod innehåller ett betydande antal stamhemopoietiska celler. Till exempel, vid den 13: e veckan av graviditeten når HSC-nivån 18% av det totala antalet mononukleära blodkroppar. I framtiden finns det en progressiv minskning av innehållet, men även före födseln varierar mängden HSC i navelsträngsblodet lite från deras antal i benmärgen.

Enligt klassiska idéer är en naturlig förändring i lokalisering av blodbildningen under fosterutvecklingen hos däggdjur utförs av migration och genomförandet av en ny mikro pluripotenta hematopoetiska stamceller - från gulesäcken i levern, mjälten och benmärgen. Sedan de tidiga stadierna av embryonal utveckling av hematopoetisk vävnad innehåller ett stort antal stamceller, vilka minskar när dräktigheten, den mest lovande för att erhålla hematopoietiska stamceller anses hematopoetisk fetal levervävnad isolerad från abortnogo materialet vid 5-8 veckors gestation.

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

Ursprung av hematopoetiska stamceller

Det faktum att fostrets röda blodkroppar har sitt ursprung i blod öarna i gulesäcken, utan tvekan. Emellertid in vitro differentieringspotentialen hos hematopoietiska x gulesäcken celler mycket begränsad (de differentierar övervägande erytrocyter). Det bör noteras att transplantation av hematopoetiska stamceller i gulesäcken inte kan återställa hematopoiesis under en lång tid. Det visade sig att dessa celler inte är föregångare till GSK hos en vuxen organism. Sant GSK visas tidigare, vid 3-5 veckors fosterutveckling, i zonen för bildning av gastrisk vävnad och endotel av blodkärl (paraaortic splanchnopleura, P-SP), och i stället för bokmärken aorta gonad och primär njure - på fältet eller så mesonephros kallad årsstämma. Det har visats att celler AGM-regionen är inte bara en källa av HSC, men endotelceller i blodkärl, och osteoklaster, de som är involverade i benbildning processer. Den 6: e graviditetsveckan tidiga hematopoetiska progenitorceller från AGM-distriktet resor till levern, som är den huvudsakliga blodbildande organ hos fostret före födseln.

Eftersom detta ögonblick är oerhört viktigt från synpunkten av celltransplantation förtjänar problemet med HSCs ursprung i processen med mänsklig embryogenes en mer detaljerad utställning. Den klassiska idén att de hematopoietiska stamcellerna hos däggdjur och fåglar härledda från adnexal källa, baserade på forskning Metcalf och Moore, som först användes kloningstekniker GSK och deras avkomlingar, isolerad från gulesäcken. Resultaten av deras arbete utgjorde grunden för migreringen teori, enligt vilken GSK, först uppstod i gulesäcken, konsekvent uppta transienta och slutgiltiga hematopoietiska organ i processen för bildning i deras respektive mikromiljö. Så här visade sig uppfattningen att genereringen av GSK, som ursprungligen lokaliserades i äggula sac, tjänar som cellbasen för definitiv hematopoiesis.

Hematopoetiska progenitorceller av gulesäcken är bland de mest tidiga hematopoetiska progenitorceller. Deras fenotyp beskrivs med formeln AA4.1 + CD34 + c-kit +. Till skillnad från HSCs mogna benmärg de inte uttrycker Sca-1 antigener och MHC-molekylen. Det verkar som uppträdandet av markörantigener på ytan membran av GSK gulesäcken genom odling motsvarar deras differentiering under embryonal utveckling med bildandet av engagerade linjer av hemopoies: minskar expressionsnivån av CD34 antigen och Thy-1 ökar expression av CD38 och CD45RA, visas HLA-DR-molekyler. I den efterföljande induceras av cytokiner och tillväxtfaktorer, in vitro-expression av specialisering börjar antigener specifika för hematopoetiska progenitorceller av den särskilda cellinjen. Men resultatet av studien av embryonala hematopoes i representanter för tre klasser av ryggradsdjur (groddjur, fåglar och däggdjur), och i synnerhet analysen av ursprunget till HSCs är ansvariga för definitiv hematopoes i postnatal ontogenesis, i motsats till klassiska idéer. Det konstaterades att företrädarna för samtliga ovanstående klasser i embryogenes bildades två oberoende områden som upplever GSK. Extraembryonic "klassiska" region representerade gulesäcken eller dess analoger, medan den nyligen identifierat intraembrionalnaya HSC lokaliseringszonen innefattar para-aorta mesenkym och AGM-området. Idag kan man hävda att de groddjur och fåglar definitiva HSCs härrör från intraembrionalnyh källor, medan däggdjur och människa GSK del av gulesäcken i definitiv blodbildningen är fortfarande omöjligt att helt eliminera.

Embryonal hematopoies i gulesäcken är väsentligen primär erytropoes som kännetecknas av bevarandet av kärnan i alla skeden av erytrocyt mognad och typ av fetalt hemoglobin syntes. Enligt de senaste uppgifterna slutar våg av primära erytropoiesen i äggula på den 8: e dagen av embryonisk utveckling. Den följs av en period av ansamling av definitiva erytroida progenitorceller - BFU-E, som uteslutande bildas i gulesäcken och först dök upp på 9: e dagen av dräktigheten. Nästa steg av embryogenes bildar redan de definitiva erythroid-stamcellerna - CFU-E, liksom (!) Mastceller och CFU-GM. Det är baserat på existensen av denna synpunkt att de slutgiltiga progenitorceller uppstår i gulesäcken, migrerar genom blodomloppet, ackumuleras i levern och snabbt initiera den första fasen intraembrionalnogo hematopoies. Enligt sådana framställningar kan gulesäcken övervägas, å ena sidan, som platsen för den primära erytropoes och den andra - som en första källa till definitiva hematopoetiska prekursorceller i embryoutveckling.

Det visas att kolonibildande celler med hög proliferativ potential kan isoleras från gulesäcken är redan på 8: e dagen av dräktigheten, dvs långt före stängningen av det vaskulära systemet av embryot och gulesäcken. Dessutom härledd från gulesäcken med hög proliferativ potential in vitro kolonibildande celler, storleken och cellulär komposition, som inte skiljer sig från motsvarande parametrar hos kulturtillväxt av benmärgsstamceller. På samma gång, med koloni omtransplantation gulesäckceller med hög proliferativ potential bildade signifikant mer kolonibildande celler och dotter multi progenitorceller än med benmärgs hematopoetiska progenitorceller.

Den slutliga slutsatsen om rollen av hematopoietiska stamceller i gulesäcken slutgiltiga hematopoies kan ge resultat där författarna erhållna en linje av endotelceller i gulesäcken (G166), som effektivt stöds hans cellproliferation med fenotypiska och funktionella karaktäristika för HSC (AA4.1 + WGA +, låg densitet och svaga vidhäftningsegenskaper). Innehållet i den senaste när de odlas på ett matarlager av celler i S166 i 8 dagar ökade mer än 100 gånger. De blandade kolonier odlade på underlagret av S166-cellinjen, identifierades makrofager, granulocyter, megakaryocyter, monocyter och blastceller, och föregångarceller från B och T-lymfocyter. Gulesäcken celler, som växer på en underlager av endotelceller besitter förmågan att reproducera sig och hölls i experimenten av författarna till tre passager. Återhämtning genom dem hematopoies hos vuxna möss med allvarlig kombinerad immunbrist (SCID) åtföljs av bildandet av alla leukocyttyper, såväl som T och B-lymfocyter. Men författarna i sin forskning med hjälp av celler i gulesäcken med 10-dagars embryo, varifrån extra- och intraembrionalnye kärlsystemet har redan stängt, som inte utesluter närvaron bland cellerna i gulesäcken GSK intraembrionalnogo ursprung.

På samma gång, analys av differentieringspotentialen hos hematopoietiska celler av tidiga stadier av utveckling, före att kombinera den valda vaskulära systemet av embryot och gulesäcken (8-8,5 dagar dräktighet) avslöjade närvaron av prekursorer av T- och B-celler i gulesäcken, men inte i kroppen av embryot . In vitro-metoden av två steg odlingssystem på ett monoskikt av epitelceller och subepitelial celler av tymus mononukleära celler differentierade till gulsäcken av pre-T och mogna T-lymfocyter. Under samma odlingsbetingelser, men på ett monoskikt av stromala cellerna i levern och benmärgsmononukleära celler av gulesäcken differentierades in i pre-B-celler och mogna IglVT-B-lymfocyter.

Resultaten av dessa studier tyder på möjligheten till utveckling av celler i immunsystemet från extraembryonic gulesäcken vävnad, bildandet av primära T- och B-cellinjer är beroende av faktorer hematopoietisk stromal mikromiljö av de embryonala organ.

Andra författare visade också att gulesäckceller med potenser innefattar en lymfoid differentiering och bildade lymfocyter skiljer sig inte från de antigena egenskaperna i mogna djur. Man har funnit att cellerna i gulesäcken med 8-9 dagars embryo kan återställa tymus lymfopoies i atimotsitarnom med framväxten av mogna CD3 + CD4 + - och CD8 + SDZ + lymfocyter som har dekorerat repertoar av T-cellreceptorer. Sålunda kan tymus vara befolkat av celler adnexal ursprung, men det är omöjligt att utesluta möjligheten av migration till tymus progenitorceller från T-lymfocyter från intraembrionalnyh lymfopoies källor.

Emellertid är transplantation av gulesäcken hematopoietiska celler till bestrålade vuxna mottagare inte alltid förda repopulation lång ödelagda zoner hematopoietiska vävnadslokalisering, en in vitro-celler av gulesäcken bildar mjält kolonier mycket mindre än cellerna AGM-området. I vissa fall, via gulesäckceller 9-dagars embryo är fortfarande möjligt att uppnå långsiktig (upp till 6 månader) återinsättning på de hematopoetisk vävnad bestrålade mottagare. Författarna menar att cellerna i gulesäcken fenotypen CD34 + c-kit + genom deras förmåga att återbefolka de förstörda blodbildande organ, inte bara skiljer sig inte från dem hos AGM-regionen, men också mer effektivt återställa blodbildningen, som i gulesäcken de innehöll nästan 37 gånger mer .

Det bör noteras att i experiment, de hematopoietiska cellerna i gulesäcken med markörantigener GSK (c-kit + och / eller CD34 + och CD38 +), vilka infördes direkt in i levern eller den abdominala venen avkomman av kvinnliga möss som erhöll injektioner av busulfan till 18:e dagen av graviditeten. I dessa nyfödda djur egen myelopoes varit skarpt deprimerad på grund av eliminering av hematopoetiska stamceller som orsakas av busulfan. Efter transplantation, HSCs av gulesäcken i månader och i det perifera blodet hos mottagarna identifierade blodkroppar som innehåller donator markör - glitserofasfatdegidrogenazu. Man har funnit att gulesäcken av GSK reducerade mängden av lymfoida celler, myeloida och erytroida härstamningar av blod, tymus, mjälte och benmärg, varvid nivån av chimerism var högre i fallet med intrahepatiska, inte intravenösa gulesäckceller. Författarna föreslår att HSCs i gulesäcken av embryon tidiga utvecklingsstadier (upp till 10 dagar) för en framgångsrik lösning av de hematopoetiska organ vuxna mottagare i behov av en preliminär samarbete med hematopoetisk mikro i levern. Det är möjligt att i embryogenes finns en unik utvecklingsstadium, när cellerna i gulesäcken, som migrerar primärt i levern, och sedan förvärva förmågan att kolonisera stroma bildande organ av vuxna mottagare.

I detta avseende bör det noteras att den chimerism av celler i immunsystemet är ofta observeras efter transplantation av benmärgsceller i bestrålade mottagare sexuellt mogna - i blodceller av donator sista fenotyper i tillräckligt stora mängder återfinns bland de B- och T-lymfocyter och granulocyter mottagaren som varar åtminstone 6 månader.

Morfologiska metoder hematopoetiska celler hos däggdjur först upptäckts på 7: e dagen av embryonal utveckling och presenterar hematopoetiska öar inom kärlen i gulesäcken. Emellertid den naturliga hematopoietisk differentiering i gulesäcken begränsade primära erytrocyter bevara kärna och syntetisering fosterhemoglobin. Men traditionellt var det tänkt att gulesäcken är den enda källan till HSC migrera till blodbildande organ det växande fostret och ge definitiva hematopoiesis hos vuxna djur, eftersom utseendet på HSC i kroppen av embryot är stängningen av kärlsystemet av embryot och gulesäcken. Till stöd för denna synpunkt, enligt uppgifter som ger upphov till granulocyter och makrofager, en in vivo-in vitro kloning av celler av gulesäcken - mjältkolonier. Sedan under transplantationsexperiment fann man att de hematopoietiska cellerna i gulesäcken, vilket, i gulesäcken kan skilja endast i de primära röda blodkroppar i mikromiljön av levern hos nyfödda och vuxna SCID-möss Ödelade tymus eller stromal matare förvärva förmågan att återbefolka de hematopoietiska organen med återställande av alla linjer av hemopoiesis även hos vuxna mottagare djur. I princip kan detta tillskrivas dem till kategorin sann GSK - som cell funktion och den postnatala perioden. Det förutsätts att gulesäcken, tillsammans med AGM-regionen, en källa till HSCs för definitiv blodbildningen hos däggdjur är dock fortfarande oklart om deras bidrag till utvecklingen av det hematopoietiska systemet. Jag förstår inte den biologiska betydelsen och existens i början embryogenes hos däggdjur, två blodbildande organ med liknande funktioner.

Sökningen efter svar på dessa frågor fortsätter. In vivo misslyckats med att bevisa närvaron av gulesäcken av embryon 8-8,5 dagars cell lymfopoies i att reducera subletalt bestrålade SCID-möss med svår brist på T- och B-lymfocyter. Blodsäckens hematopoietiska celler injicerades både intraperitonealt och direkt in i mjälten och leverns vävnad. Efter 16 veckor, mottagare identifierade TCR / CD34 \ CD4 + och CD8 + T-lymfocyter och B-220 + IgM + B-celler märkta antrhgenami donator MHC. I kroppen, 8-8,5-dagars embryon av stamceller, som kan återställa immunsystemet, fann upphovsmännen inte.

Blodsäckens hematopoietiska celler har en hög proliferativ potential och kan förlänga egenreproduktion in vitro. Vissa författare har identifierat dessa celler som bas för långsiktig HSC (ca 7 månader) genereringen av erytroida progenitorceller distinkta från benmärgsstamfäder för erytroid linjen passaging längre varaktighet, stor storlek kolonier, ökad känslighet för tillväxtfaktorer och mer utdragen proliferation. Vidare, under lämpliga odlingsgulesäckceller in vitro betingelser bildas och ursprungsceller enligt lymfoid serien.

Dessa data tyder på en allmän källa för gulesäcken GSK, varvid mindre av engagerade och har därför stor proliferativ potential än benmärgsstamceller. Emellertid, trots det faktum att gulesäcken innehåller pluripotenta hematopoietiska progenitorceller, långsiktig stöder olika linjer av hematopoietisk differentiering in vitro, är det enda kriteriet för användbarheten av GCW deras förmåga att återbefolka förlängda hematopoietiska organ i mottagaren, hematopoetiska celler som är genetiskt bristfälliga eller skadad. Sålunda, är den viktigaste frågan huruvida de pluripotenta hematopoietiska celler av gulesäck migrera och kolonisera hematopoetiska organ och tselesoorbrazno revideras kända verk, som visade deras förmåga att återbefolka de blodbildande organen hos sexuellt mogna djur med bildandet av de stora hematopoietiska linjer. I embryon av fåglar i 70-talet identifierades intraembrionalnye källor definitiva HSC som redan ifrågasatt etablerade föreställningar om ursprung adnexal GSK, inklusive företrädare för andra klasser av ryggradsdjur. Under de senaste åren har det fanns publikationer om förekomsten av däggdjur och människor liknande intraembrionalnyh webbplatser som innehåller GSK.

Än en gång kan vi konstatera att den grundläggande kunskap inom detta område är oerhört viktigt för praktisk celltransplantation, inte bara hjälpa till att definiera den föredragna källan av HSC, men också för att fastställa egenheter interaktion av primära hematopoetiska celler från genetiskt främmande organismer. Det är känt att administrering av humana hematopoietiska stamceller i fetalt fårlever organogenes embryo vid steg leder till produktion av chimära djur, blod och benmärg är stabilt bestämmas från 3 till 5% av humana hematopoietiska celler. I det här fallet behöver mänskliga HSCs inte ändra sin karyotyp, samtidigt som en hög grad av spridning och förmåga att differentiera. Dessutom betyder den transplanterade xenogena HSC inte i konflikt med immunsystemet och fagocytiska celler av värdorganismen och är inte omvandlas till tumörceller som låg till grund för den intensiva utvecklingen av metoder för intrauterin korrigering av ärftlig genetisk sjukdom med användning av ekonomiska och sociala råd eller HSCs transfekterade deficienta gener.

Men i vilket skede av embryogenesen lämpligt att genomföra en sådan korrigering? Celler för första gången, bestämda till hematopoies hos däggdjur visas omedelbart efter implantation (dag 6 av dräktigheten), när de morfologiska egenskaperna hos hematopoetisk differentiering och presumtiva hematopoietiska organ är ännu inte tillgängliga. I detta skede, kan de dispergerade mus embryoceller återbefolka de hematopoietiska organen bestrålade mottagare för att bilda erytrocyter och lymfocyter, olika från värdcellerna eller hemoglobin typ respektive glitserofosfatizomerazy och ytterligare kromosommarkör (Tb) av donatorcellerna. I däggdjur, som fåglar, tillsammans med gulesäcken till stängningen av den totala kärlbädd direkt in i kroppen av embryot i de para-aorta splanhnoplevre visas hematopoietiska celler. Från AGM-tilldelade område hematopoietiska celler AA4.1 + fenotypen, identifierades som multipotenta hematopoetiska celler som bildar T- och B-lymfocyter, granulocyter, megakaryocyter, och makrofager. Fenotypiskt, dessa multipotenta stamfaderceller är mycket nära benmärgs HSCs i vuxna djur (CD34 + c-kit +). Antalet multi AA4.1 + celler bland alla AGM-cell är liten - de är inte mer än 1/12 del av den.

I det humana embryot hittades också ett homologt AGM-område av djur, en intraembryonisk region innehållande HSC. Vidare finns hos människa mer än 80% av multipotenta celler med hög proliferativ potential i embryonets kropp, även om sådana celler är närvarande i äggula sac. En detaljerad analys av deras lokalisering visade att hundratals sådana celler samlas i kompakta grupper som ligger i närheten av endotelet i ventralväggen i dorsalortan. Fenotypiskt är de CD34CD45 + Lin-celler. Tvärtom är sådana celler i äggulaen, liksom i andra hematopoetiska organ i embryot (lever, benmärg) singel.

Följaktligen innehåller human embryonal AGM-regionen kluster av hematopoietiska celler som är nära förknippade med den ventrala dorsala aortan endotel. Denna kontakt kan spåras och immunokemisk nivå - och kluster av hematopoetiska celler och endoteliala celler som uttrycker vaskulär endotelial tillväxtfaktor, Flt-3-ligand och deras receptorer FLK-1 och STK-1, såväl som transkriptionsfaktor leukemi stamceller. De AGM-området mesenkymala derivat representerade täta tyazhem rundade celler belägna längs ryggens aorta och uttrycker tenascin C - glykoprotein basisk substans deltar aktivt i processerna för cell-cell-interaktioner och migration.

Multipotenta stamceller AGM-distriktet efter transplantation snabbt återställa hematopoies hos vuxna möss och exponeras en lång tid (upp till 8 månader) ge en effektiv hematopoies. I äggulaen av celler med sådana egenskaper avslöjade författarna inte. Resultaten från denna studie bekräftas av andra arbeten som visade att de tidiga stadierna av utveckling av embryon (10,5 dagar) AGM-regionen är den enda källan till celler som uppfyller definitionen av GCW, myeloid och lymfoid återställa blodbildningen hos vuxna bestrålade mottagare.

Från AGM-tilldelade område stromal linje AGM-S3, som stöder generering av celler i kultur CFU-GM som begåtts progenitorer BFU-E, CFU-E och CFU blandad typ. Innehållet av det senare under odling på matarunderlaget av AGM-S3-celler ökar 10 till 80 gånger. Därför, i mikromiljön av AGM-region närvarande stromaceller, effektivt stödja blodet, så han AGM-området kan mycket väl tjäna embryonala blodbildande organ - den definitiva källan till HSC, som är, GSK bildar hematopoetisk vävnad hos ett vuxet djur.

Advanced immunofenotipirovanie cellulära sammansättningen AGM-regionen visade att den uppe inte bara multipotenta hematopoietiska celler, men även celler av engagerad i myeloid- och lymfoid (T och B-lymfocyter) differentiering. Emellertid, när den molekylära analysen av individuella CD34 + c-kit + -celler från AGM-regionen med användning av polymeraskedjereaktion avslöjade aktiverande endast beta-globin och myeloperoxidas men inte lymfoida gener som kodar syntesen av CD34, Thy-1 och 15. Partiella aktivering härkomstspecifika gener typiskt för tidiga utvecklingsstadier av generering av HSCs och stamceller. Med tanke på att antalet kommiti- Rowan gångare i AGM-området 10-dagars embryo med 2-3 tiopotenser lägre än i levern, kan man hävda att på dag 10 av embryonala hematopoies i AGM är bara början, medan huvudsakligen blodbildande organ hos fostret under denna period hematopoietiska linjer redan utplacerade.

I själva verket, i motsats till tidigare (9-11 dagar) av hematopoetiska stamceller i gulesäcken och den del av årsstämman som återinplantering hematopoetisk mikro hos nyfödda, men inte vuxna, hematopoetiska progenitorceller 12-17 dagars fosterlever inte kräver tidiga postnatal mikro och hematopoetiska organ upptar ett vuxet djur är inte värre än en nyfödd. HSCs efter transplantation av fetal lever vuxna blodbildningen i bestrålade mottagare möss var polyklonal i naturen. Dessutom med användning av märkta kolonier visas att drift av etablerade kloner var fullständigt lyder klonal följd, detekteras i den vuxna benmärgen. Därför GSK fetal lever markerats som mycket milda förhållanden utan prestimulyatsii exogena cytokiner, redan har de grundläggande attribut vuxen HSCs inte behövs i början av post-embryomikro, in i tillstånd av djup vila efter transplantation och mobiliseras klonoobrazovanie sekventiellt i enlighet med förlagan klon följd.

Självklart borde vi bor en del mer detaljerad om fenomenet klonal succession. Erytropoes sker hematopoetiska stamceller med hög proliferativ potential och förmåga att differentiera till alla cellinjer av engagerade stamfader blodkroppar. Under normal hematopoes intensitet majoritet av hematopoietiska stamceller är i ett vilande tillstånd och mobiliseras till proliferation och differentiering av sekventiellt bilda successiva kloner. Denna process kallas klonal succession. Experimentella bevis på klonal succession i det hematopoietiska systemet erhölls i studier med GSK märkt med retroviral genöverföring. Hos vuxna djur upprätthålls hematopoiesen av många samtidigt fungerande hemopoietiska kloner härledda från GSK. Baserat på fenomenet klonal succession, utvecklades en repopulation tillvägagångssätt för identifiering av GCS. Enligt denna princip, urskilja långsiktiga HSCs (långvarig hematopoetisk stamcellstransplantation, LT-HSC), kan återställa det hematopoietiska systemet för livslångt lärande och kortsiktiga HSC, för att utföra denna funktion under en begränsad tid.

Om vi betraktar de hematopoietiska stamcellerna i form av repopulyatsionnogo tillvägagångssätt är kännetecknande för hematopoetiska fetala leverceller deras förmåga att skapa en koloni, som i storlek är mycket högre än de med en ökning i GSK navelsträngsblod eller benmärg, och detta gäller för alla typer av kolonier. Detta faktum indikerar redan en högre proliferativ potential hos de hematopoetiska cellerna i den embryonala leveren. En unik egenskap av hematopoetiska progenitorceller Fetal lever - kortare jämfört med andra källor i cellcykeln, vilket är viktigt med tanke på effektivitet Insättning av hematopoes vid transplantation. Analys av den cellulära sammansättningen av hematopoietiska suspensionen som erhållits från källor mogen organism, visar att i alla skeden av ontogeni av kärnförsedda celler med fördel representerade terminalt differentierade celler, antalet och fenotypen av vilket beror på ålder av donatorns hematopoetisk ontogenetiska vävnad. I synnerhet en suspension av mononukleär benmärg och navelsträngsblod-celler med mer än 50% består av mogna lymfoida celler, medan mindre än 10% av lymfocyter funna i fetal lever hemopoietisk vävnad. Dessutom de myeloida linjeceller i fetal lever och fetal erytroid fördel presenteras nästa, medan i navelsträngsblod och benmärgs granulocyt-makrofag råda element.

Viktigt är att embryonala lever innehåller en komplett uppsättning av de tidigaste föregångarna till hemopoiesis. Det senare innefattar erythroid, granulopoietisk, megakaryopoietisk och multilinär kolonidannande celler. Deras mer primitiva föregångare - LTC-IC - kan föröka sig och differentiera in vitro för 5 veckor eller mer, och även för att upprätthålla den funktionella aktiviteten efter engraftment i kroppen hos mottagaren i allogen och även xenogen transplantation i immundefekta djur.

Biologisk genomförbarhet dominans i fetala erytroid leverceller (upp till 90% av de totala hematopoietiska celler) på grund av behovet av att tillhandahålla erytrocyt massan snabbt ökande blodvolymen hos det växande fostret. I fetal lever erytropoes representerade nukleära erytroida prekursorer olika mognadsgrad innehållande fetalt hemoglobin (a2u7), vilket beror på att en högre affinitet för syre säkerställer effektiv absorption av den senare från maternellt blod. Intensifiering av erytropoies i fetal lever är associerad med en lokal ökning av syntes av erytropoietin (EPO). Det är anmärkningsvärt att genomförandet av den hematopoietiska potentialen av hematopoetiska fetala leverceller i tillräcklig närvaro enbart erytropoietin, medan härstamning engagemang för erytropoes benmärgs HSCs och navelsträngsblod kräver en kombination av cytokiner och tillväxtfaktorer som består av EPO, SCF, GM-CSF och IL-3. På detta tidiga hematopoetiska progenitorceller isolerade från fosterlever utan receptorer för EPO, inte svara på exogena erytropoietin. För induktion av erytropoies i en suspension av fetala levermononukleära celler kräver närvaro av mer avancerade eritropoetinchuvstvitelnyh celler med fenotypen CD34 + CD38 +, som uttrycker EPO-receptorn.

Litteraturen är ännu inte bildat ett samförstånd om inrättandet av blodbildningen i den embryonala perioden. Ej fastställt förekomsten och funktionella betydelsen av extra- och intraembrionalnyh källor hematopoetiska progenitorceller. Men det är ingen tvekan om att i embryogenes mänskliga levern är det centrala organ hematopoiesis och 6-12 graviditetsveckor är den primära källan för hematopoetiska stamceller som befolkar mjälte, bräss och benmärg, GDR uppnå relaterade funktioner i pre- och postnatal perioder utveckling.

Det bör noteras igen att den embryonala leveren i jämförelse med andra källor karakteriseras av HSCs högsta halt. Cirka 30% av CD344-cellerna i embryonal lever har en fenotyp av CD38. Samtidigt är antalet lymfoida stamceller (CD45 +) vid de tidiga stadierna av hematopoiesis i levern högst 4%. Det visade sig att, såsom fostret från 7 till 17: e graviditetsveckan, antalet B-lymfocyter ökar progressivt med månatliga "steg" är 1,1%, medan nivån av GSK varaktigt nedsatt.

Den funktionella aktiviteten hos hematopoetiska stamceller beror också på perioden av embryonal utveckling av deras källa. Undersökning av levercellkolonibildande aktiviteten hos humana embryon 6-8 minuter och 9-12 minuter veckors graviditet när de odlas i halvfast medium i närvaro av SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 och EPO visade att det totala antalet kolonier i en , 5 gånger högre vid sådd av HSV-embryonal lever tidigt under utveckling. På samma gång, antalet hepatiska progenitorceller myelopoes som CFU-GEMM, vid 6-8 veckor av embryogenes är mer än tre gånger så många vid 9-12 graviditetsveckor. I allmänhet, lever hematopoietisk kolonibildande aktiviteten hos den första trimestern av havandeskap embryoceller var signifikant högre än den av fetala leverceller i den andra trimestern av graviditeten.

Ovanstående data antyder att den fetala levern i tidig embryogenes kännetecknas inte bara en hög halt av tidiga hematopoetiska progenitorceller, men dess hematopoietiska celler kännetecknas av ett brett spektrum av differentiering till olika cellinjer. Dessa egenskaper hos den funktionella aktiviteten av stamceller hematopoietiska fetala leverceller kan ha viss klinisk betydelse, eftersom deras kvalitativa egenskaper tillåter förväntas terapeutisk effekt när den uttrycks transplantation även en liten mängd av celler som erhölls vid de tidiga stadierna av havandeskap.

Ändå är problemet med antalet hematopoetiska stamceller som krävs för effektiv transplantation öppen och relevant. Försök görs för att lösa det med hjälp av den höga potentialen för självreproduktion av hematopoetiska celler i den embryonala leveren in vitro med deras stimulering av cytokiner och tillväxtfaktorer. Med konstant perfusion i bioreaktorn av tidig GSC i embryonal lever, efter 2-3 dagar vid utgången är det möjligt att erhålla antalet stamhemopoietiska celler 15 gånger högre än baslinjen. Som jämförelse bör det noteras att för att uppnå en 20-faldig ökning i utbytet av HSC-blodblod under samma betingelser, tar det minst två veckor.

Därför skiljer sig fetal lever från andra källor för hematopoietiska stamceller som en högre halt av engagerade och tidiga hematopoietiska progenitorceller. I kulturen med fetala leverceller med tillväxtfaktorer med fenotypen CD34 + CD45Ra1 CD71l0W formen 30 gånger fler kolonier än liknande sladd blodkroppar och 90 gånger mer än benmärgen HSCs. Den mest uttalad i dessa källor till skillnad i innehållet av tidiga hematopoetiska progenitorceller bildar blandade kolonier - antalet CFU-GEMM i fetal lever överskrider det i navelsträngsblod och benmärg, respektive 60 och 250 gånger.

Viktigt är det faktum att upp till 18: e veckan av embryonal utveckling (under inledningen av blodbildningen i benmärgen) i genomförandet av hematopoetiska funktionen innebär mer än 60% av leverceller. Eftersom före den 13: e veckan av fosterutvecklingen hos människor är frånvarande bräss och tymocyter respektive transplantation av hematopoetiska fetala leverceller från 6-12 graviditetsveckor minskar signifikant risken för reaktion "graft versus host" och inte kräver valet av en histokompatibel donator, eftersom det tillåter relativt lätt att uppnå hemopoietisk chimerism.