Hematopoietiske stamceller av eggeplomme sac

Selvfølgelig forskjellige proliferative og differensiering av hematopoetiske stamcelle potens på grunn av særegenheter ved deres ontogenetisk utvikling, fordi i ferd med å ontogenese i menneskelig forandring selv lokalisering av de viktigste områdene av hematopoiesis. Hematopoietiske stamceller fra eggeplomme fra fosteret er forpliktet til dannelsen av en eksklusivt erytropoietisk cellelinje. Etter migrering av primær GSK til leveren og milten i mikromiljøet i disse organene, ekspanderer spekteret av kommandolinjene. Spesielt får hematopoietiske stamceller muligheten til å generere lymfoide linjer. I prenatalperioden når hematopoietiske forløperceller sone for endelig lokalisering og koloniserer beinmargen. I prosessen med fosterutvikling i fostrets blod inneholder et betydelig antall stammehemopoietiske celler. For eksempel, i den 13. Uken av graviditeten, når HSC-nivået 18% av det totale antall mononukleære blodceller. I fremtiden er det en progressiv nedgang i innholdet, men selv før fødselen, varierer mengden HSC i navlestrengsblodet lite fra sitt antall i beinmarg.

I henhold til klassiske ideer, er en naturlig endring i lokaliseringen av hematopoese under embryonal utvikling av pattedyr utføres ved migrasjon og gjennomføring av en ny mikromiljøet pluripotente hematopoetiske stamceller - fra plommesekken i leveren, milten og benmargen. Siden de tidlige stadier av embryonal utvikling av hematopoetisk vev inneholder et stort antall stamceller, som avtar ettersom svangerskapet, det mest lovende for oppnåelse av hematopoetiske stamceller anses hematopoietisk fosterlevervevet isolert fra abortnogo materialet ved 5-8 ukers drektighetsperioden.

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

Opprinnelsen til hematopoietiske stamceller

Det faktum at embryonal dannelse av erytrocyter stammer fra blodsøylens blodøy, er uten tvil. Imidlertid er in vitro differensiering potensialet av hematopoetiske x plommesekk-celler meget begrenset (de skiller overveiende erytrocytter). Det bør bemerkes at transplantasjon av hematopoietiske stamceller i eggeplokkesekken ikke er i stand til å gjenopprette hemopoiesis i lang tid. Det viste seg at disse cellene ikke er forløperne til GSK hos en voksen organisme. Sann GSK vises tidligere, i 3-5 uker med fosterutvikling, i sonen for dannelse av gastrisk vev og endotelet av blodkar (paraaortic splanchnopleura, P-SP), og i stedet for bokmerker aorta gonade og primære nyre - i feltet eller så mesonephros kalt generalforsamling. Det har vist seg at celler AGM-regionen er ikke bare en kilde til HSC, men endotelceller i blodkar, og osteoklaster, som er involvert i bendannelse prosesser. På den 6. Svangerskapsuke tidlig blodkreft stamceller fra AGM-distriktet reise til leveren, som er de viktigste bloddannende organer til fosteret før fødselen.

Siden dette øyeblikk er ekstremt viktig ut fra celletransplantasjonens syn fortjener problemet med opprinnelsen til HSC i prosessen med human embryogenese en mer detaljert utstilling. Den klassiske ideen om at de hematopoetiske stamceller av pattedyr og fugler avledet fra adnexal kilden, basert på forskning Metcalf og Moore, som først ble brukt kloningsteknikker GSK og deres etterkommere, isolert fra plommesekken. Resultatene av arbeidet dannet grunnlaget for migrering teori, i henhold til hvilken GSK, først dukket opp i plommesekken, gjennomgående oppta forbigående og definitive hematopoietiske organer i ferd med å dannes i deres respektive mikromiljøet. Slik ble visningen fastslått at generasjonen av GSK, som i utgangspunktet er lokalisert i eggeplokkesekken, tjener som det cellulære grunnlaget for definitiv hematopoiesis.

Hematopoetiske progenitorceller plommesekken er blant de tidlige hematopoietiske forløperceller. Deres fenotype er beskrevet ved formelen AA4.1 + CD34 + c-kit +. I motsetning til HSCs modne benmarg, har de ikke uttrykker Sca-1 antigener og MHC-molekyl. Det synes som om utseendet av markør antigener på overflaten membraner av GSK plommesekken ved dyrking tilsvarer deres differensiering under embryonal utvikling og dannelse av begått linjer av hemopoiese: reduserer ekspresjonsnivået av CD34 antigen og Thy-1 øker ekspresjon av CD38 og CD45RA, vises HLA-DR-molekyler. I den etterfølgende indusert av cytokiner og vekstfaktorer, in vitro ekspresjon av fordypnings begynner antigener som er spesifikke for hematopoetiske progenitorceller av den spesielle cellelinjen. Men resultatene av studien av embryonale hematopoiesis i representanter for tre klasser av virveldyr (amfibier, fugler og pattedyr), og spesielt analyse av opprinnelsen til HSCs er ansvarlig for definitive hematopoiesis i postnatal ontogenese, i motsetning til klassiske ideer. Det ble funnet at representanter for alle de ovennevnte klasser i embryogenese dannet to uavhengige områder som opplever GSK. Extraembryonic "klassiske" region representert plommesekken eller dets analoger, mens den nylig identifiserte intraembrionalnaya HSC lokaliseringssonen omfatter para-aorta mesenkym og AGM-område. I dag kan det hevdes at den amfibier og fugler definitive HSCs avledet fra intraembrionalnyh kilder, mens i pattedyr og mennesker GSK del av plommesekken i definitive hematopoiesis er likevel umulig å fullstendig eliminere.

Embryonale hematopoese i plommesekken er i det vesentlige primært røde blodceller, som er kjennetegnet ved bevaring av kjernen på alle stadier av erytrocytt modning og typen av føtalt hemoglobin syntese. Ifølge de nyeste dataene, avsluttes bølgen av primær erytropoise i blommesekken på den 8. Dagen med embryonisk utvikling. Den etterfølges av en periode med oppbygging av definitive erytroide stamceller - BFU-E, som er dannet utelukkende i plommesekken og dukket først opp på 9. Dag av svangerskapet. Den neste fasen av embryogenese danner allerede de definitive erytroidea stamceller - CFU-E, så vel som (!) Mastceller og CFU-GM. Den er basert på eksistensen av dette synspunkt at de endelige forløperceller oppstår i plommesekken, migrerer gjennom blodet, akkumuleres i leveren og raskt igangsette den første fase intraembrionalnogo hematopoiesis. Ifølge slike fremstillinger, kan plommesekken tas i betraktning, på den ene side, som stedet for den primære erytropoiese, og den andre - som en første kilde for definitive hematopoetiske forløperceller i embryonal utvikling.

Det er vist at kolonidannende celler med høy proliferativ potensial kan isoleres fra plommesekken er allerede på den åttende dag av svangerskapet, dvs. Lenge før lukkingen av det vaskulære system av embryoet og plommesekken. Videre er avledet fra plommesekken med høy proliferativ potensial in vitro kolonidannende celler, størrelsen og cellulære sammensetning som ikke skiller seg fra de tilsvarende parametere av kulturveksten av benmarg stamceller. På samme tid, med koloni retransplantasjon plommesekkceller med høy proliferativ potensial som er dannet vesentlig mer kolonidannende celler og datter multi progenitorceller enn med benmargs hematopoetiske progenitorceller.

Den endelige konklusjon om rollen av hematopoetiske stamceller i plommesekken definitive hematopoiese kan gi resultater som forfatterne oppnådd en linje av endotelceller i plommesekken (G166), som effektivt støttet mot celleproliferasjon med fenotypiske og funksjonelle egenskaper HSC (AA4.1 + WGA +, lav tetthet og svake klebende egenskaper). Innholdet av sistnevnte under dyrking på materskiktet av C166-celler økte med mer enn 100 ganger innen 8 dager. De blandede kolonier dyrket på barrierelaget av S166-cellelinje, ble identifisert makrofager, granulocytter, megakaryocytter, monocytter og blastceller, og forløperceller B- og T-lymfocytter. Plommesekken celler, vokser på en sublayer av endotelceller har evnen til å reprodusere seg selv og holdt i eksperimenter av forfatterne til tre passasjer. Utvinning gjennom dem hematopoesen i voksen mus med alvorlig kombinert immunsvikt (SCID) ledsaget av dannelsen av alle leukocytt-typene, samt T- og B-lymfocytter. Men forfatterne i deres undersøkelser ved å bruke celler i plommesekken fra 10-dagers embryo, fra hvilken den ekstra- og intraembrionalnye vaskulære system er allerede lukket, som ikke utelukker nærværet blant cellene i plommesekken GSK intraembrionalnogo opprinnelse.

Samtidig analyse av differensiering potensialet av hematopoetiske celler av tidlige stadier av utviklingen, før å kombinere den valgte vaskulære system av embryoet og plommesekken (8-8,5 dagers drektighet) viste nærvær av forstadier av T- og B-celler i plommesekken, men ikke i selve embryoet . Den in vitro-metode for to-trinns dyrkningssystem på et monolag av epitelceller og subepitele celler i thymus mononukleære cellene ble differensiert i plommesekken fra pre-T og modne T-lymfocytter. Under de samme dyrkningsbetingelser, men på et monolag av stromale celler i leveren og benmarg mononukleære celler i plommesekken ble differensiert til pre-B-celler og modne IglVT-B-lymfocytter.

Resultatene av disse studier antyder muligheten for utvikling av celler i immunsystemet fra extraembryonic plommesekk vev, dannelsen av primære T- og B-cellelinjer er avhengig av faktorer hematopoietisk stromal mikromiljøet av de embryoniske organer.

Andre forfattere har også indikert at plommesekk celler med styrker omfatter en lymfoid differensiering, og dannet lymfocytter skiller seg ikke fra de antigene egenskaper hos eldre dyr. Det er funnet at celler i plommesekken fra 8-9 dagers embryo kan gjenopprette den thymiske lymfopoese i atimotsitarnom med fremveksten av modne CD3 + CD4 + - og CD8 + lymfocytter SDZ + innehar dekorert repertoar av T-cellereseptorer. Således kan thymus være befolket av celler adnexal opprinnelse, men det er umulig å utelukke muligheten for migrasjon til thymus forløperceller av T-lymfocytter fra intraembrionalnyh lymfopoese kilder.

Imidlertid transplantasjon av plommesekken hematopoetiske celler inn i bestrålte mottakere voksen er ikke alltid fullføres repopulasjon lang ødelagt soner hematopoietisk vev lokalisering, en in vitro-celler plommesekken danner kolonier i milten mye mindre enn cellene AGM-område. I noen tilfeller, gjennom plommesekken cellene 9-dagers embryo er likevel mulig å oppnå langvarig (opp til 6 måneder) repopulation av hematopoietisk vev bestrålte mottakere. Forfatterne mener at cellene i plommesekken fenotype CD34 + c-kit + av deres evne til å befolke de ødelagte bloddannende organer, ikke bare skiller seg ikke fra de av AGM-regionen, men også mer effektivt gjenopprette hematopoiesis, som i plommesekken de inneholdt nesten 37 ganger mer .

Det bør bemerkes at i forsøk, de hematopoetiske celler i plommesekken med markør antigener GSK (c-kit + og / eller CD34 + og CD38 +), som ble innført direkte i leveren eller abdominal vene avkom av hunn mus som mottok injeksjoner av busulfan til 18. Dag av svangerskapet. I disse nyfødte dyr egen myelopoese vært sterkt deprimert på grunn av eliminering av blodkreft stamceller forårsaket av busulfan. Etter transplantasjon, HSCs av plommesekken i flere måneder og i det perifere blod mottakere identifisert legemer inneholdende donor-markør - glitserofasfatdegidrogenazu. Det er funnet at plommesekken fra GSK redusert innhold av lymfoide celler, myeloid og erythroid linjer av blod, thymus, milt og benmarg, hvori nivået av kimerisme var høyere i tilfellet med intrahepatiske, ikke intravenøse plommesekkceller. Forfatterne foreslår at HSCs av plommesekken fra embryo tidlige stadier av utvikling (opptil 10 dager) for den vellykkede oppgjør av hematopoietiske organer av voksne mottakere som trenger en foreløpig samarbeid med blodkreft mikromiljøet i leveren. Det er mulig at i embryogenese er det en unik utviklingsstadium, når cellene i plommesekken, migrerer først og fremst i leveren, og deretter få muligheten til å kolonisere i stroma dannende organer av voksen mottakere.

I denne forbindelse skal det bemerkes at den kimerisme av celler i immunsystemet er ofte observert etter transplantasjon av benmargceller i bestrålte mottakere kjønnsmodne - i blodcellene i donor siste fenotyper i store nok mengder finnes blant de B- og T-lymfocytter og granulocytter mottaker som varer i det minste 6 måneder.

Morfologiske metoder hematopoetiske celler i pattedyr først detektert på den 7. Dag av embryonal utvikling og presenterer hematopoietiske øyer i karene i plommesekken. Imidlertid er den naturlig hematopoetiske differensiering i plommesekken begrenset primære erytrocytter bevare kjerne og syntetisering av føtalt hemoglobin. Imidlertid tradisjonelt ble det antatt at plommesekken er den eneste kilden for HSC migrere til de bloddannende organer i fosteret og gir definitive hematopoese hos voksne dyr, siden utseende av HSC i kroppen av embryoet er lukkingen av det vaskulære system av embryoet og plommesekken. Til støtte for dette synspunkt, i henhold til data som i in vitro-kloning av celler av plommesekken gir opphav til granulocytter og makrofager, et in vivo-- miltkolonier. Deretter i løpet av transplantasjonsforsøk ble det funnet at de hematopoetiske celler i plommesekken, som i plommesekken er i stand til å skille bare inn i de primære røde blodceller i mikromiljøet av leveren av nyfødte og voksne SCID-mus ødelagt thymus eller stromal mater erverve evnen til å re-populere hematopoietiske organer med restaurering av alle linjer av hemopoiesis selv i voksne mottakere dyr. I prinsippet kan dette tilskrives dem til kategorien av ekte GSK - som celle funksjon og i barselperioden. Det forutsettes at plommesekken, sammen med AGM-regionen, en kilde til HSCs for definitive hematopoiesis hos pattedyr, men er fortsatt uklart for deres bidrag til utviklingen av hematopoetiske system. Jeg forstår ikke den biologiske betydningen og eksistens i tidlig embryogenese av pattedyr, to bloddannende organer med lignende funksjoner.

Søket etter svar på disse spørsmålene fortsetter. In vivo ikke klart å påvise tilstedeværelsen av plommesekken fra embryoer 8-8,5-dagers celle lymfopoese redusere subletalt bestrålte SCID-mus med alvorlig mangel av T- og B-lymfocytter. Blodsekkenes hematopoietiske celler ble injisert både intraperitonealt og direkte inn i vevet i milten og leveren. Etter 16 uker mottakere identifisert TCR / CD34 \ CD4 + og CD8 + T-lymfocytter og B-220 + IgM + B-celler som er merket antrhgenami donor-MHC. I kroppen, 8-8,5-dagers embryoer av stamceller, i stand til slik gjenopprettelse av immunforsvaret, fant forfatterne ikke.

Blodsekkenes hematopoietiske celler har et høyt proliferativt potensial og er i stand til langvarig selvgjengivelse in vitro. Enkelte forfattere har identifisert disse cellene som grunnlag for langsiktig HSC (ca 7 måneder) generering av erytroide progenitorceller distinkte fra benmarg forløpere av erytroid linje aging lengre varighet, av stor størrelse kolonier kan øket sensitivitet overfor vekstfaktorer og mer langvarig proliferasjon. I tillegg dannes også lymfoide forløperceller under de hensiktsmessige betingelser for dyrking av celler av eggeplomme i in vitro.

Disse data antyder en generell kilde for plommesekken GSK, karakterisert ved at mindre av engasjerte og har derfor stort proliferativ potensial enn benmargstamceller. Imidlertid, til tross for det faktum at den plommesekken inneholder pluripotente hematopoetiske progenitorceller, langvarig støtte ulike linjer av hematopoietisk differensiering in vitro, det eneste kriteriet for anvendeligheten av GCW er deres evne til å repopulere forlengede hematopoietiske organer i mottageren, hematopoietiske celler som er genetisk mangelfull eller skadet. Således er den sentrale spørsmålet hvorvidt de pluripotente hematopoietiske cellene i plommesekken migrere og kolon hematopoietiske organer og tselesoorbrazno bli revidert kjente verk, som vist sin evne til å re-populere bloddannende organer hos kjønnsmodne dyr med dannelsen av de store hematopoietiske linjer. I embryo av fugler i 70-årene ble identifisert intraembrionalnye kilder definitive HSC som allerede ble kalt inn spørsmålet de etablerte forestillinger om opprinnelsen til adnexal GSK, inkludert representanter for andre klasser av virveldyr. I de siste årene var det publikasjoner om tilstedeværelse av pattedyr og mennesker lignende intraembrionalnyh nettsteder som inneholder GSK.

Nok en gang ser vi at den grunnleggende kunnskap på dette området er svært viktig for praktisk celletransplantasjon, som ikke bare bidra til å definere den foretrukne kilde til HSC, men også for å etablere de særegenheter samspillet mellom primær hematopoetiske celler fra genetisk fremmede organismer. Det er kjent at administrering av humane hematopoietiske stamceller i fosterlever sau organogenese embryo på et trinn som fører til produksjon av kimære dyr, blod og benmarg blir stabilt bestemt fra 3 til 5% av humane hematopoetiske celler. I dette tilfellet, vil menneskelig HSCs ikke endre deres karyotype, og samtidig opprettholde en høy grad av spredning og evnen til å differensiere. I tillegg vil det transplanterte xenogent HSC ikke komme i konflikt med immunsystemet og fagocyttiske celler av vertsorganismen, og er ikke transformert inn i tumorceller som lå til grunn for intensiv utvikling av metoder for intrauterine korreksjon av arvelig genetisk sykdom ved anvendelse av ESCs eller HSCs transfektert mangelfulle gener.

Men på hvilket stadium av embryogenese er det mer hensiktsmessig å utføre en slik korreksjon? Celler for første gang, bestemt til å hematopoesen i pattedyr vises umiddelbart etter implantasjonen (dag 6 av drektigheten), når de morfologiske karakteristika av hematopoietisk differensiering og presumptive hematopoietiske organer er ennå ikke tilgjengelige. På dette stadium kan de dispergerte museembryoceller re-populere hematopoietiske organer bestrålte mottakere for å danne erytrocytter og lymfocytter, forskjellig fra vertscellene eller hemoglobin -type henholdsvis glitserofosfatizomerazy og ekstra kromosomalt markør (TB) av donorcellene. I pattedyr, som fugler, sammen med plommesekken til stengning av den totale karseng direkte inn i kroppen av embryoet i para-aorta splanhnoplevre vises hematopoetiske celler. Fra AGM-tilordnede området hematopoetiske celler AA4.1 + -fenotypen, identifisert som multipotente hematopoetiske celler som danner T- og B-lymfocytter, granulocytter, megakaryocytter, og makrofager. Fenotypisk er disse multipotente stamceller svært nær HSC av beinmarg hos voksne dyr (CD34 + c-kit +). Antall multipotente AA4.1 + -celler blant alle cellene i AGM-regionen er liten - de utgjør ikke mer enn 1/12 av sin del.

I det humane embryo ble det også funnet en homolog AGM-region av dyr, en intraembryonisk region som inneholdt HSC. Videre finnes hos mennesker over 80% av multipotente celler med høyt proliferativt potensial i embryoens kropp, selv om slike celler er tilstede i eggeplomme. En detaljert analyse av lokaliseringen viste at hundrevis av slike celler er samlet inn i kompakte grupper som ligger i nærheten av endotelet av ventralveggen til dorsal aorta. Fenotypisk er de CD34CD45 + Lin-celler. Tvert imot, i eggeplomme sac, så vel som i andre hematopoietiske organer av embryoet (leveren, benmarg), slike celler er single.

Følgelig inneholder humane embryonale AGM-region klynger av hematopoietiske celler som er nært forbundet med den ventrale dorsal aorta endotel. Denne kontakten kan spores og immunokjemisk nivå - og klynger av hematopoietiske celler og endotelceller som uttrykker vaskulær endotelial vekstfaktor, Flt-3-ligand, og deres reseptorer FLK-1 og STK-1, så vel som transkripsjonsfaktor leukemi stamceller. De AGM-området mesenchymale derivater representert tette tyazhem avrundede celler som er lokalisert langs den dorsale aorta og uttrykker tenascin C - glykoprotein basisk substans aktivt deltar i prosessene for celle-celle interaksjoner og migrasjon.

Multipotente stamceller AGM-distriktet etter transplantasjon hurtig gjenopprette hematopoese hos voksne mus og eksponert i lang tid (opp til 8 måneder) tilveiebringe en effektiv hematopoiesis. I eggeplommesekken av celler med slike egenskaper avslørte forfatterne ikke. Resultatene av denne studien er bekreftet av annet arbeid som viste at de tidlige stadier av utviklingen av embryo (10,5 dager) AGM region er den eneste kilde for celler som omfattes av definisjonen av GCW, myeloide og lymfoide gjenopprette hematopoesen i voksen bestrålt mottakere.

Fra AGM-tilordnede området stromal linje AGM-S3, som understøtter dannelse av celler i kultur CFU-GM utsatte progenitorceller, BFU-E CFU-E og CFU blandet type. Innholdet av sistnevnte under dyrking på materiellunderlaget av AGM-S3-celler øker fra 10 til 80 ganger. Derfor, i mikromiljøet av AGM-region som er tilstede stromale celler, en effektiv understøttelse av blod, så han AGM-område godt kan tjene embryoniske bloddannende organer - den definitive kilde til HSC, det vil si, GSK forming hematopoietisk vev fra en voksen dyr.

Advanced immunofenotipirovanie cellulære sammensetnin AGM-region viste at det befinner seg ikke bare multipotente hematopoetiske celler, men også celler fra forpliktet til den myeloide og lymfoide (T- og B-lymfocytter) differensiering. Imidlertid, når molekyl analyse av individuelle CD34 + c-kit + celler fra AGM-region ved anvendelse av polymerasekjedereaksjonen avslørte å aktivere bare den beta-globin og myeloperoksidase men ikke lymfoide gener som koder for syntese av CD34, Thy-1 og 15. Delvis aktivering linje spesifikke gener typisk for tidlig ontogenetiske stadier av generasjon av HSC og stamceller. Gitt at antall kommiti- Rowan stamfedre i AGM-området 10-dagers embryo 2-3 størrelsesordener lavere enn i leveren, kan det hevdes at på dag 10 av embryonale hematopoiesis i generalforsamlingen er bare begynnelsen, mens hovedsakelig de hematopoietiske linjene er allerede utplassert i denne perioden.

Faktisk, i motsetning til tidligere (9-11 dager) av hematopoietiske stamceller av plommesekken og arealet av generalforsamlingen, som repopulating blodkreft mikromiljøet av den nyfødte, men ikke voksen, blodkreft stamceller 12-17 dagers fosterlever ikke krever tidlig postnatal mikro og blodkreft organer okkupere en voksen dyr er ikke verre enn en nyfødt. HSCs etter transplantasjon av fosterlever voksen hematopoesen i bestrålte resipientmus ble polyklonale av natur. I tillegg, ved bruk av merkede kolonier er det vist at driften av etablerte kloner ble helt lystrer klonal hverandre, detekteres i den voksne benmargen. Derfor, GSK fosterlever markert så mye milde betingelser uten prestimulyatsii eksogene cytokiner, allerede har den grunnleggende egenskaper av voksen HSCs ikke er nødvendig i den tidlige post embryoniske mikromiljøet, inn i den tilstand av dyp hvile etter transplantasjon og mobiliserte klonoobrazovanie sekvensielt i samsvar med modellen klonale rekkefølge.

Selvfølgelig bør vi bor litt mer detaljert om fenomenet klonal suksess. Erythropoiesis bærer stammehemopoietiske celler som har et høyt proliferativt potensial og evnen til å differensiere i alle linjer av engasjerte forløperblodceller. Ved normal hematopoiesis forbli de fleste hematopoietiske stamceller i den dermatologiske tilstanden og mobiliseres for proliferasjon og differensiering, og danner etterfølgende suksessive kloner. Denne prosessen kalles klonal suksess. Eksperimentelle bevis på klonal suksess i det hematopoietiske systemet ble oppnådd i studier med GSK merket med retroviral genoverføring. Hos voksne dyr opprettholdes hematopoiesis av mange samtidig fungerende hemopoietiske kloner avledet fra GSK. Basert på fenomenet klonal suksess ble det utviklet en repopulasjonsmetode for identifisering av GCS. I henhold til dette prinsipp, skille langvarig HSCs (langsiktig hematopoetisk stamcelle, LT-HSC), er i stand til å gjenopprette det hematopoetiske system av livslang læring, og kortsiktig HSC, for å utføre denne funksjonen for en begrenset tidsperiode.

Hvis vi betrakter de hematopoetiske stamceller i form av repopulyatsionnogo tilnærming, som er karakteristisk for hematopoetiske føtale leverceller er deres evne til å skape en koloni, som i størrelse er mye høyere enn de med en økning i GSK ledningen blod eller benmarg, og dette gjelder for alle typer av kolonier. Dette faktum indikerer allerede et høyere proliferativ potensial for de hematopoietiske cellene i den embryonale leveren. En unik egenskap av hematopoetiske progenitorceller fosterlever - kortere sammenlignet med andre kilder til cellesyklusen, noe som er viktige med hensyn til effektivitet repopulation av hematopoiese i transplantasjon. Analyse av den cellulære sammensetnin av hematopoetiske suspensjon erholdt fra kilder modne organisme, viser at i alle stadier av ontogeny av kjerneinneholdende celler med fordel representert terminalt differensierte celler, antallet og den fenotype som er avhengig av alderen på donor hematopoetisk ontogenetisk vev. Nærmere bestemt ble en suspensjon av mononukleære benmarg og ledningen blodceller med mer enn 50% består av modne lymfoide linje celler, mens mindre enn 10% av lymfocytter som finnes i fosterlever hemopoietisk vev. Videre er de myeloide linje cellene i fosterlever og fosterets erytroid med fordel presenteres neste, mens i ledningen blod og benmarg granulocytt-makrofag råde elementer.

Viktig er det faktum at den embryonale leveren inneholder et fullt sett av de tidligste forgjengerne til hemopoiesis. Sistnevnte inkluderer erytroide, granulopoietiske, megakaryopoietiske og multilinære kolonidannende celler. Deres mer primitive stamceller - LTC-IC - er i stand til å proliferere og differensiere in vitro i 5 eller flere uker, og også for å opprettholde den funksjonelle aktivitet etter innpoding i kroppen til mottakeren i allogene, og til og med xenogen transplantasjon inn i dyr med immunologiske forstyrrelser.

Biologisk gjennomførbarhet overvekt i føtale erytroide leverceller (opp til 90% av de totale hematopoetiske celler) på grunn av behovet for å tilveiebringe erytrocytt massen raskt økende blodvolumet av fosteret. I fosterlever erytropoiese representert atom erytroide forløpere forskjellig grad av modenhet inneholdende føtalt hemoglobin (a2u7), som skyldes en høyere affinitet for oksygen sikrer effektiv absorpsjon av den sistnevnte fra maternalt blod. Intensivering av røde blodceller i fosterlever er forbundet med en lokal økning i syntesen av erytropoietin (EPO). Det er bemerkelsesverdig at gjennomføringen av hematopoetiske potensialet av hematopoetiske føtale leverceller tilstrekkelig nærvær alene erytropoietin, mens linjen forpliktelse til erytropoese benmarg HSCs og navlestrengsblod krever en kombinasjon av cytokiner og vekstfaktorer som består av EPO, SCF, GM-CSF og IL-3. I denne tidlige hematopoietiske forløperceller isolert fra fosterlever uten reseptorer for EPO, ikke reagerer på eksogene erytropoietin. For induksjon av erytropoese i en suspensjon av føtale lever mononukleære celler krever tilstedeværelse av mer avanserte eritropoetinchuvstvitelnyh-celler med fenotype CD34 + CD38 +, som uttrykker EPO-reseptoren.

I litteraturen er det fortsatt ingen konsensus om dannelsen av hemopoiesis i embryonperioden. Ikke etablert eksistensen og funksjonelle betydningen av ekstra- og intraembrionalnyh kilder blodkreft stamceller. Det er imidlertid ingen tvil om at i embryogenesen human lever er den sentrale organ for hematopoiese, og for 6-12 ukers svangerskap er den primære kilde til hematopoetiske stamceller som fyller milt, thymus og benmarg, GDR oppnå beslektede funksjoner i pre- og postnatale perioder utvikling.

Det skal igjen bemerkes at den embryonale leveren i sammenligning med andre kilder er preget av det høyeste innholdet av HSC. Omtrent 30% av CD344-cellene i embryonal leveren har en fenotype av CD38. Samtidig er antall lymfoide stamceller (CD45 +) i de tidlige stadier av hematopoiesis i leveren ikke mer enn 4%. Det ble funnet at, som fosteret fra 7 til 17 ukers svangerskap, antallet av B-lymfocytter øker progressivt med månedlige "trinn" er 1,1%, mens nivået av GSK permanent redusert.

Den funksjonelle aktiviteten til hematopoietiske stamceller avhenger også av perioden med embryonal utvikling av deres kilde. Undersøkelse av levercellekolonidannende aktivitet av humane embryoer 6-8 minutter og 9-12 minutter ukers svangerskap når de ble dyrket i halvfast medium i nærvær av SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 og EPO viste at det totale antall kolonier i ett , 5 ganger høyere ved såing av HSV-embryonale lever tidlig i utviklingen. På samme tid, i antallet hepatiske progenitorceller myelopoese som CFU-GEMM, ved 6-8 ukers embryogenesen er mer enn tre ganger det antall ved 9-12 ukers svangerskap. Vanligvis lever hematopoietisk kolonidannende aktivitet av det første trimester av svangerskapet embryoceller var signifikant høyere enn den av føtale leverceller fra andre trimester av svangerskapet.

De ovenfor angitte data antyder at den føtale lever i tidlig embryogenese er karakterisert ikke bare et høyt innhold av tidlige hematopoietiske forløperceller, men de hematopoetiske celler er karakterisert ved et bredt spekter av differensiering i forskjellige cellelinjer. Disse egenskapene ved den funksjonelle aktiviteten til hematopoetiske føtale leverceller kan ha noen klinisk betydning, siden deres kvalitative egenskaper tillater forventet terapeutisk effekt når det uttrykkes transplantasjon og med en liten mengde av celler som oppnås på et tidlig stadium av svangerskapet.

Ikke desto mindre forblir problemet med antallet hematopoietiske stamceller som er nødvendige for effektiv transplantasjon åpen og relevant. Forsøk gjøres for å løse det ved bruk av det høye potensialet for selvreproduksjon av hematopoietiske celler i den embryonale leveren in vitro med deres stimulering av cytokiner og vekstfaktorer. Med konstant perfusjon i bioreaktoren til tidlig GSC av embryonal leveren, etter 2-3 dager ved utgangen er det mulig å oppnå antall stammehemopoietiske celler 15 ganger høyere enn deres grunnlinjenivå. Til sammenligning bør det bemerkes at for å oppnå en 20-ganger økning i utbyttet av HSC-strengblod under de samme betingelser, tar det minst to uker.

Dermed er embryonal leveren forskjellig fra andre kilder til hematopoietiske stamceller med høyere innhold av både engasjerte og tidlige hematopoietiske stamceller. I kultur med føtale leverceller med vekstfaktorer med fenotypen CD34 + CD45Ra1 CD71l0W skjema 30 ganger mer enn tilsvarende kolonier ledningen blodceller, og 90 ganger mer enn benmargen HSCs. Den mest uttalt i disse kildene til forskjell i innholdet av tidlige hematopoietiske forløperceller som danner blandede kolonier - antallet CFU-GEMM i fosterlever overskrider det i ledningen blod og benmarg, henholdsvis 60 og 250 ganger.

Viktig det er at opp til 18 uke av fosterutviklingen (i begynnelsen av hematopoiesis i benmargen) i hemopoetiske funksjon implementeringen omfatter mer enn 60% av leverceller. Siden før den 13. Uke av fosterutvikling hos mennesker er fraværende thymus og thymocytter henholdsvis, transplantasjon av hematopoietiske føtale leverceller av 6-12 ukers svangerskap, reduseres faren for reaksjon "graft versus host" og krever ikke valg av en histokompatibel donor, som gjør det mulig relativt lett å oppnå hemopoietisk chimerisme.