Hæmatopoietiske stamceller af æggeblommehalsen

Naturligvis forskellige proliferative og differentiering af hæmatopoietiske stamceller potens på grund af særegenheden af deres ontogenetiske udvikling, fordi i færd med ontogenesis i human ændring selv lokalisering af de vigtigste områder af hæmatopoiese. Hæmatopoietiske stamceller fra æggeblommesækken er forpligtet til dannelsen af en udelukkende erythropoietisk cellelinje. Efter migrering af primær GSK til leveren og milten i mikroorganismerne i disse organer ekspanderer spektret af kommissionslinjerne. Især erhverver hæmatopoietiske stamceller evnen til at generere lymfoide linjer. I prænatal perioden når hæmatopoietiske precursorceller området for endelig lokalisering og koloniserer knoglemarven. I processen med fosterudvikling i fostrets blod indeholder et betydeligt antal stammehemopoietiske celler. For eksempel når HSC-niveauet i den 13. Uge af graviditeten 18% af det samlede antal mononukleære blodceller. I fremtiden er der et progressivt fald i deres indhold, men selv før fødslen varierer mængden af HSC i navlestrengsblodet lidt fra deres antal i knoglemarv.

Ifølge klassiske ideer, er en naturlig ændring i lokaliseringen af hæmatopoiese under fosterudviklingen af pattedyr udført af migration og implementering af en ny microenvironment pluripotente hæmatopoietiske stamceller - fra blommesækken i lever, milt og knoglemarv. Siden de tidlige stadier af fosterudviklingen af hæmatopoietisk væv indeholder et stort antal af stamceller, som aftager som drægtighed, det mest lovende til opnåelse af hæmatopoietiske stamceller anses hæmatopoietisk føtalt levervæv isoleret fra abortnogo materiale ved 5-8 ugers svangerskab.

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

Oprindelsen af hæmatopoietiske stamceller

Den kendsgerning, at embryonal dannelse af erytrocytter stammer fra blomstersæens blodblokke, er uden tvivl. Imidlertid in vitro differentiering potentiale hæmatopoietisk x blommesækken celler meget begrænset (de differentierer overvejende erytrocytter). Det skal bemærkes, at transplantation af hæmopoietiske stamceller fra æggeblomme sækken ikke er i stand til at genoprette hemopoiesis i lang tid. Det viste sig, at disse celler ikke er forstadierne til GSK hos en voksen organisme. Sand GSK vist tidligere, ved 3-5 ugers fosterudviklingen, i zonen for dannelse af gastrisk væv og endotel af blodkar (paraaortiske splanchnopleura, P-SP), og i stedet for bogmærker aorta gonade og primær nyre - i marken eller så mesonephros kaldet generalforsamlingsområde. Det er blevet vist, at celler AGM-region er ikke kun en kilde til HSC, men endotelceller i blodkar, og osteoklaster, der er involveret i knogledannelse processer. På det 6. Graviditetsuge tidlige hæmatopoietiske stamceller fra AGM-distriktet rejse til leveren, som er de vigtigste bloddannende organer i fosteret før fødslen.

Da dette øjeblik er ekstremt vigtigt ud fra celletransplantation, fortjener problemet med HSC's oprindelse i human embryogenesprocessen en mere detaljeret udstilling. Den klassiske idé, at de hæmatopoietiske stamceller fra pattedyr og fugle afledt adnexale kilde, baseret på forskning Metcalf og Moore, som først anvendte kloningsteknikker GSK og deres efterkommere, isoleret fra blommesækken. Resultaterne af deres arbejde dannede grundlag for migrationen teori, ifølge hvilken GSK, først opstod i blommesækken, konsekvent besætte forbigående og endelige hæmatopoietiske organer i processen med dannelse i deres respektive mikromiljø. Det er sådan, hvordan udsigten blev fastslået, at generationen af GSK, der oprindeligt var lokaliseret i æggeblommen, tjener som det cellulære grundlag for definitiv hæmatopoiesis.

Hæmatopoietiske celler af blommesækken er blandt de mest tidlige hæmatopoietiske progenitorceller. Deres fænotype er beskrevet ved formlen AA4.1 + CD34 + c-kit +. Modsætning HSC'er modne knoglemarv, udtrykker de ikke de Sca-1-antigener og MHC-molekyle. Det ser ud til, at forekomsten af markør-antigener på overfladen membraner af GSK blommesæk ved dyrkning svarer til deres differentiering under fosterudviklingen med dannelse af begået linjer af hæmopoiese: nedsætter ekspressionsniveauet af CD34-antigenet og Thy-1 øger ekspression af CD38 og CD45RA, vises HLA-DR-molekyler. I den efterfølgende induceret af cytokiner og vækstfaktorer, in vitro ekspression af specialisering begynder antigener specifikke for hæmatopoietiske progenitorceller af den bestemte cellelinje. Men resultaterne af undersøgelsen af embryonale hematopoiese i repræsentanter for tre klasser af hvirveldyr (padder, fugle og pattedyr), og især analysen af oprindelsen af HSC'er er ansvarlige for definitiv hematopoiese i postnatal ontogenesis, i modsætning til klassiske ideer. Det blev konstateret, at repræsentanterne for alle de ovennævnte klasser i embryogenese dannede to uafhængige områder, der oplever GSK. Ekstraembryone "klassisk" regionen repræsenteret blommesækken eller analoger, medens den nyligt identificerede intraembrionalnaya HSC lokalisering zone omfatter para-aorta mesenkym og AGM-område. I dag kan der argumenteres for, at padder og fugle endelige HSC'er afledt intraembrionalnyh kilder, hvorimod hos pattedyr og mennesker GSK del af blommesækken i endelig hematopoiese er stadig umuligt helt at eliminere.

Embryonisk hæmatopoese in blommesækken i det væsentlige primær erythropoiese, som er karakteriseret ved konservering af kernen i alle faser af erythrocyt-modning og typen af føtalt hæmoglobin syntese. Ifølge de seneste data ophører bølgen af primær erythropoiesis i æggesækken på den 8. Dag med embryonisk udvikling. Det efterfølges af en akkumuleringstid for endelige erythroid-stamceller - BFU-E, der udelukkende dannes i æggeblomme og ses først på den 9. Dages svangerskabsdag. Den næste fase af embryogenese danner allerede de endelige erythroid-stamceller - CFU-E, såvel som (!) Mastceller og CFU-GM. Den er baseret på eksistensen af dette synspunkt, at de endelige progenitorceller opstå i blommesækken, migrerer gennem blodbanen, ophobes i leveren og hurtigt indlede den første fase intraembrionalnogo hæmatopoiese. Ifølge sådanne fremstillinger, kan blommesækken overvejes, på den ene side, som stedet for den primære erythropoiesis, og den anden - som en første kilde endelige hæmatopoietiske precursorceller af fosterudviklingen.

Det er vist, at kolonidannende celler med høj proliferativt potentiale kan isoleres fra blommesækken er allerede på den 8. Dag af drægtighed, dvs. Længe før lukningen af det vaskulære system af embryonet og blommesækken. Og celler fra æggeblommehalsen med et højt proliferativt potentiale in vitro danner kolonier, hvis størrelse og cellulære sammensætning ikke adskiller sig fra de tilsvarende parametre af kulturvæksten af knoglemarvstamceller. På samme tid, med koloni retransplantation blommesæk celler med høj proliferativt potentiale dannet signifikant mere kolonidannende celler og datter multipotente progenitorceller end med knoglemarvsceller hæmatopoietiske progenitorceller.

Den endelige konklusion om den rolle, hæmatopoietiske stamceller i blommesækken endelige hæmatopoiese kan give resultater, hvor forfatterne opnåede en linje af endotelceller i blommesækken (G166), som effektivt støttede hans celleproliferation med fænotypiske og funktionelle egenskaber HSC (AA4.1 + WGA +, lavdensitet og svage klæbende egenskaber). Indholdet af den nyeste når de dyrkes på et fødelag af celler i S166 i 8 dage steg mere end 100 gange. De blandede kolonier dyrket på underlaget af S166-cellelinien, blev identificeret makrofager, granulocytter, megakaryocytter, monocytter og blastceller, og precursorceller af B og T-lymfocytter. Blommesækken celler, der vokser på et underlag af endotelceller besidder evnen til at reproducere sig selv og holdt i forsøgene i forfatterne til tre passager. Recovery gennem dem hæmatopoese in voksne mus med svær kombineret immundefekt (SCID) ledsaget af dannelsen af alle leukocyttyper samt T- og B-lymfocytter. Imidlertid forfatterne i deres forskning under anvendelse af celler af blommesækken af 10-dages embryo, hvorfra ekstra- og intraembrionalnye vaskulære system allerede lukket, der ikke udelukker tilstedeværelsen blandt celler fra blommesækken GSK intraembrionalnogo oprindelse.

Samtidig analyse af differentieringen potentiale hæmatopoietiske celler af tidlige stadier af udvikling, forud for at kombinere det valgte vaskulære system af embryoet og blommesækken (8-8,5 dage drægtighed) afslørede tilstedeværelsen af forstadier af T- og B-celler i blommesækken, men ikke i selve embryoet . In vitro fremgangsmåde til totrins dyrkningssystem på et monolag af epitelceller og subepiteliale celler af thymus mononukleære celler blev differentieret i blommesækken af præ-T og modne T-lymfocytter. Under de samme dyrkningsbetingelser, men på et monolag af stromalceller i lever og knoglemarv mononukleære celler fra blommesækken blev differentieret i præ-B-celler og modne IglVT-B-lymfocytter.

Resultaterne af disse undersøgelser antyder muligheden for udvikling af celler i immunsystemet fra ekstraembryone blommesæk væv, dannelsen af primære T- og B-cellelinier afhænger af faktorer hæmatopoietisk stromale mikromiljø af embryonale organer.

Andre forfattere anførte også, at blommesæk celler med potenser omfatter en lymfoid differentiering og dannede lymfocytter ikke afviger fra disse antigene egenskaber i modne dyr. Det konstateres, at celler i blommesækken af 8-9 dages embryo kan gendanne den thymus-lymfopoiese i atimotsitarnom med fremkomsten af modne CD3 + CD4 + - og CD8 + SDZ + lymfocytter besidder dekoreret repertoire af T-cellereceptorer. Således kan thymus være befolket af celler adnexale oprindelse, men det er umuligt at udelukke muligheden for migration til thymus progenitorceller af T-lymfocytter fra intraembrionalnyh lymfopoiese kilder.

Imidlertid transplantation af blommesækken hæmatopoietiske celler i bestrålede voksne modtagere er ikke altid afsluttet genoprettelse af bestanden lang ødelagte zoner hæmatopoietisk væv lokalisering, en in vitro celler af blommesækken danner milt kolonier meget mindre end cellerne AGM-område. I nogle tilfælde via blommesækken celler 9-dages embryo er stadig muligt at opnå langsigtet (op til 6 måneder) repopulation af hæmatopoietisk væv bestrålede recipienter. Forfatterne mener, at cellerne i blommesækken fænotype CD34 + c-kit + ved deres evne til genbefolke de ødelagte bloddannende organer, ikke blot ikke afviger fra den AGM-regionen, men også mere effektivt at genoprette hæmatopoiese, som i blommesækken de indeholdt næsten 37 gange mere .

Det skal bemærkes, at i forsøg, de hæmatopoietiske celler i blommesækken med markør antigener GSK (c-kit + og / eller CD34 + og CD38 +), som blev indført direkte ind i leveren eller den abdominale vene afkom af hunmus modtager injektioner af busulfan til 18. Dag af graviditet. I disse nyfødte dyr egen myelopoiesis været kraftigt deprimeret skyldes elimineringen af hæmatopoietiske stamceller forårsaget af busulfan. Efter transplantation, HSC'er af blommesækken i måneder og i det perifere blod af modtagere identificeres blodlegemer, der indeholder donor markør - glitserofasfatdegidrogenazu. Det konstateres, at blommesækken af GSK reducerede indhold af lymfoide celler, myeloide og erythroide afstamninger af blod, thymus, milt og knoglemarv, hvor niveauet af kimærisme var højere i tilfælde af intrahepatiske, ikke intravenøse blommesæk celler. Forfatterne foreslår, at HSC'er af blommesækken af embryoner tidlige stadier af udvikling (op til 10 dage) for en vellykket afvikling af de bloddannende organer voksne modtagere med behov for et indledende samarbejde med hæmatopoietisk mikromiljø af leveren. Det er muligt, i embryogenese er der en enestående udviklingstrin, når cellerne i blommesækken, der vandrer primært i leveren, og derefter erhverve evnen til at kolonisere stroma bloddannende organer af voksent modtagere.

I denne forbindelse skal det bemærkes, at kimærisme af celler i immunsystemet ofte observeres efter transplantation af knoglemarvsceller i bestrålede recipienter kønsmodne - i blodcellerne fra donoren sidste fænotyper i tilstrækkeligt store mængder findes blandt B- og T-lymfocytter og granulocytter modtager, der varer mindst 6 måneder.

Morfologiske metoder bloddannende celler i pattedyr først opdaget på 7. Dag i fosterudviklingen og præsenterer bloddannende øer inden for fartøjer af blommesækken. Imidlertid er den naturlige hæmatopoietisk differentiering i blommesækken begrænset primære erythrocytter bevare kerne og syntetisering føtalt hæmoglobin. Men traditionelt mente man, at blommesækken er den eneste kilde til HSC migrerer til de bloddannende organer fostret og tilvejebringe endelig hæmatopoiese hos voksne dyr, idet fremkomsten af HSC i kroppen af embryoet er lukningen af det vaskulære system af embryonet og blommesækken. Til støtte for dette synspunkt, ifølge data, at i in vitro kloning af celler af blommesækken giver anledning til granulocytter og makrofager, en in vivo - miltkolonier. Derefter under transplantationsforsøg konstateredes det, at de hæmatopoietiske celler i blommesækken, som i blommesækken kan differentiere kun i de primære røde blodlegemer i mikromiljøet af leveren af nyfødte og voksne SCID-mus ødelagt thymus eller stromal feeder erhverve evnen til at genbefolke de hæmatopoietiske organer med restaurering af alle linier af hæmopoiesi selv i voksne modtagere dyr. Dette gør det i princippet muligt at klassificere dem som ægte GSK'er - som celler, der fungerer i postnatalperioden. Det antages, at blommesækken, sammen med den ordinære generalforsamling region, en kilde til HSC'er for definitivt hematopoiese i pattedyr, er imidlertid stadig uklart af deres bidrag til udviklingen af det hæmatopoietiske system. Den biologiske følelse af eksistensen i den tidlige embryogenese af pattedyr fra to hæmopoietiske organer med lignende funktioner er heller ikke forståelig.

Søgningen efter svar på disse spørgsmål fortsætter. In vivo ikke bevist tilstedeværelsen af blommesækken af embryoner 8-8,5 dage celle lymfopoiese reducere subletalt bestrålede SCID-mus med alvorlig mangel på T- og B-lymfocytter. Blodsæks hæmatopoietiske celler blev injiceret både intraperitonealt og direkte ind i vævet i milten og leveren. Efter 16 uger modtagere identificeres TCR / CD34 \ CD4 + og CD8 + T-lymfocytter og B-220 + lgM + B-celler mærket antrhgenami donor MHC. I kroppen, 8-8,5-dages embryoner af stamceller, der er i stand til en sådan genopretning af immunsystemet, fandt forfatterne ikke.

Blommesækken hæmatopoietiske celler besidder en høj proliferativt potentiale og er i stand til langsigtet selvreproduktion in vitro. Nogle forfattere har identificeret disse celler som grundlag for langsigtede HSC (ca. 7 måneder) frembringelsen af erythroide progenitorceller distinkte fra knoglemarv forfædre erythroid linje passage længere varighed, store størrelse kolonier, øget følsomhed over for vækstfaktorer og mere langvarig proliferation. Derudover dannes også lymfoide precursorceller under de egnede betingelser for dyrkning af celler af æggeblomme i in vitro.

Disse data tyder på en generel kilde til blommesækken GSK, hvor mindre engagerede og derfor har stor proliferativ potentiale end knoglemarvsstamceller. Men til trods for at blommesækken indeholder pluripotente hæmatopoietiske progenitorceller, langsigtet støtter forskellige linjer af hæmatopoietisk differentiering in vitro, det eneste kriterium for anvendeligheden af GCW er deres evne til repopulere forlængede hæmatopoietiske organer i modtageren, hæmatopoietiske celler, som er genetisk defekt eller beskadiget. Således er det centrale spørgsmål er, om de pluripotente hæmatopoietiske celler af blommesæk migrere og kolonisere hæmatopoietiske organer og tselesoorbrazno revideres berømte værk, som viste deres evne til at genbefolke de bloddannende organer kønsmodne dyr med dannelsen af de store hæmatopoietiske linjer. I embryoner af fugle i 70-erne blev identificeret intraembrionalnye kilder endelig HSC, der allerede var sat spørgsmålstegn de etablerede forestillinger om oprindelsen af adnexale GSK, herunder repræsentanter for andre klasser af hvirveldyr. I de sidste par år var der publikationer om tilstedeværelsen af pattedyr og mennesker lignende intraembrionalnyh websteder, der indeholder GSK.

Endnu engang kan vi konstatere, at den grundlæggende viden på dette område er yderst vigtigt for praktisk celle transplantation, som ikke blot hjælpe med at definere den foretrukne kilde til HSC, men også at etablere de særlige forhold i samspillet mellem primære hæmatopoietiske celler fra genetisk fremmede organismer. Det er kendt, at indgivelse af humane hæmatopoietiske stamceller i føtalt fårelever organogenese embryo på trin fører til produktion af kimære dyr, blod og knoglemarv stabilt bestemt fra 3 til 5% af humane hæmatopoietiske celler. I dette tilfælde behøver menneskelige HSC'er ikke ændre deres karyotype, og samtidig opretholde en høj grad af spredning og evnen til at skelne. Hertil kommer, at den transplanterede xenogene HSC ikke i modstrid med immunsystemet og fagocytiske celler i værtsorganismen og ikke omdannes til tumorceller, som dannede grundlag for den intensive udvikling af metoder til intrauterin korrektion af arvelig genetisk sygdom under anvendelse af økonomiske og sociale råd eller HSC'er transficerede deficiente gener.

Men på hvilket stadium af embryogenese er det mere hensigtsmæssigt at udføre en sådan korrektion? Celler for første gang, bestemt til hæmatopoiese hos pattedyr vises umiddelbart efter implantation (dag 6 af drægtighedsperioden), når de morfologiske karakteristika af hæmatopoietisk differentiering og formodede hæmatopoietiske organer er endnu ikke tilgængelige. På dette trin kan de dispergerede museembryoceller genbefolke de hæmatopoietiske organer bestrålede recipienter til dannelse erythrocytter og lymfocytter, forskellige fra værtscellerne eller hæmoglobin typen henholdsvis glitserofosfatizomerazy og ekstra kromosomale markør (Tb) af donorcellerne. I pattedyr, som fugle, sammen med blommesækken til lukning af det samlede vaskulære leje direkte ind i kroppen af embryoet i para-aorta splanhnoplevre vises hæmatopoietiske celler. Fra AGM-allokerede område hæmatopoietiske celler AA4.1 + fænotype, der er konstateret som multipotente hæmatopoietiske celler danner T- og B-lymfocytter, granulocytter, megakaryocytter og makrofager. Fænotypisk Disse multipotente progenitorceller er meget tæt på knoglemarvsceller HSC'er i voksne dyr (CD34 + c-kit +). Antallet af multipotente AA4.1 + celler blandt alle AGM-celle er lille - de er ikke mere end 1/12 del af det.

I det humane embryo blev også en homolog AGM-region af dyr, en intraembryonisk region indeholdende HSC, fundet. Hertil kommer, at hos mennesker er mere end 80% af multipotente celler med højt proliferativt potentiale indeholdt i embryonets legeme, selv om sådanne celler er til stede i æggeblommehalsen. En detaljeret analyse af deres lokalisering viste, at hundredvis af sådanne celler er samlet i kompakte grupper, som ligger tæt på endotelet af ventralvæggen af dorsal aorta. Fenotypisk er de CD34CD45 + Lin-celler. Tværtimod er der i æggeblomme og i andre hæmatopoietiske organer af embryoet (lever, knoglemarv) sådanne celler enkelt.

Følgelig human embryonisk AGM-regionen indeholder klynger af hæmatopoietiske celler, der er tæt forbundet med den ventrale dorsale aorta endotel. Denne kontakt kan spores og immunokemisk niveau - og klynger af hæmatopoietiske celler og endotelceller, der udtrykker vaskulær endotel vækstfaktor, Flt-3-ligand og deres receptorer FLK-1 og STK-1, såvel som transkriptionsfaktor leukæmi stamceller. De AGM-area mesenchymale derivater repræsenteret tætte tyazhem afrundede celler placeret langs den dorsale aorta og udtrykker tenascin C - glycoprotein basisk stof deltager aktivt i processerne i celle-celle interaktioner og migration.

Multipotente stamceller AGM-distrikt efter transplantation hurtigt genoprette hæmatopoese in voksne mus og udsat lang tid (op til 8 måneder) tilvejebringe en effektiv hæmatopoiese. I æggesækken af celler med sådanne egenskaber afslørede forfatterne ikke. Resultaterne af denne undersøgelse er bekræftet af andet arbejde, som viste, at de tidlige stadier af udvikling af embryoner (10,5 dage) AGM region er den eneste kilde til celler, der opfylder definitionen på GCW, myeloide og lymfoide genoprette hæmatopoese in voksen bestrålede recipienter.

Fra AGM-allokerede område stromale linje AGM-S3, som støtter dannelsen af celler i kultur CFU-GM begået progenitorer, BFU-E, CFU-E og CFU blandet type. Indholdet af sidstnævnte under dyrkning på fodersubstratet af AGM-S3-celler stiger fra 10 til 80 gange. Derfor, i mikromiljøet af AGM-region til stede stromaceller, effektivt understøtter blodet, så han AGM-område kan meget vel tjene embryonale bloddannende organer - den endelige kilde til HSC, der er GSK danner hæmatopoietisk væv af et voksent dyr.

Avanceret immunofenotipirovanie cellulær sammensætning AGM-region viste, at det bor ikke kun multipotente hæmatopoietiske celler, men også celler af engageret i myeloide og lymfoide (T og B-lymfocytter) differentiering. Men når den molekylære analyse af individuelle CD34 + c-kit + celler fra AGM-region under anvendelse af polymerasekædereaktionen afslørede kun at aktivere beta-globin og myeloperoxidase men ikke lymfoide gener, der koder syntesen af CD34, Thy-1 og 15. Delvis aktivering linjespecifikke gener typisk for tidlige ontogenetiske stadier af dannelse af HSC og stamceller. I betragtning af, at antallet kommiti- Rowan stamfædre i AGM-område 10-dages foster med 2-3 størrelsesordener lavere end i leveren, kan det hævdes, at på dag 10 af embryonale hematopoiese i AGM er lige begyndt, hvorimod hovedsageligt de hæmatopoietiske linjer er allerede implementeret i denne periode.

Faktisk, i modsætning til tidligere (9-11 dage) af hæmatopoietiske stamceller i blommesækken og området af AGM, der repopulating hæmatopoietisk mikromiljø hos nyfødte, men ikke voksne, hæmatopoietiske progenitorceller 12-17 dages føtal lever ikke kræver tidlige postnatale microenvironment og bloddannende organer besætte et voksent dyr er ikke værre end en nyfødt. HSC'er efter transplantation af føtalt lever voksne hæmatopoese in bestrålede recipientmus var polyklonale karakter. Desuden anvendelse af mærkede kolonier er vist, at driften af etablerede kloner var fuldstændig adlyder klonal succession, detekteret i voksen knoglemarv. Derfor GSK føtal lever markeret som meget milde betingelser uden prestimulyatsii exogene cytokiner, allerede har de grundlæggende egenskaber af voksen HSC'er ikke er nødvendige i den tidlige post-embryonale mikromiljø, ind i tilstand af dyb hvile efter transplantation og mobiliseret klonoobrazovanie sekventielt i overensstemmelse med modellen klonal succession.

Det er klart, at vi bor lidt mere detaljeret om fænomenet klonal succession. Erythropoiesis bærer stamme hæmopoietiske celler med et højt proliferativt potentiale og evnen til at differentiere i alle linjer af engagerede precursor blodceller. Ved normal hæmatopoiesis forbliver de fleste af de hæmatopoietiske stamceller i den dermatologiske tilstand og mobiliseres til proliferation og differentiering, der successivt danner successive kloner. Denne proces kaldes klonal succession. Eksperimentelle tegn på klonal succession i det hæmatopoietiske system blev opnået i studier med GSK mærket med retroviral genoverførsel. Hos voksne dyr opretholdes hæmatopoiesis af mange samtidig fungerende hæmopoietiske kloner afledt af GSK. Baseret på fænomenet klonal succession blev der udviklet en repopulation tilgang til identifikation af GCS. Dette princip skelner mellem langvarig hæmatopoietisk stamcelle (LT-HSC), der er i stand til at genoprette det hæmatopoietiske system igennem hele livet og en kortvarig GSK, der udfører denne funktion i en begrænset periode.

Hvis vi betragter de hæmatopoietiske stamceller i form af repopulyatsionnogo tilgang, karakteristisk for hæmatopoietiske fosterleverceller er deres evne til at skabe en koloni, som i størrelse er meget højere end dem med en stigning i GSK navlestrengsblod eller knoglemarv, og det gælder for alle typer af kolonier. Dette faktum indikerer en højere proliferative kapacitet hæmatopoietiske føtale leverceller. En unik egenskab ved hæmatopoietiske progenitorceller Føtal lever - kortere ved sammenligning med andre kilder af cellecyklussen, hvilket er vigtigt ud fra et synspunkt om effektivitet repopulation af hæmatopoese in transplantation. Analyse af den cellulære sammensætning af hæmatopoietisk suspension opnået fra kilder modne organisme, viser, at på alle stadier af ontogenese af kerneholdige celler fordelagtigt repræsenteret terminalt differentierede celler, antallet og fænotypen af hvilken afhænge af alderen af donor hæmatopoietisk ontogenetiske væv. Især en suspension af mononukleær knoglemarv og navlestrengsblod med mere end 50% består af modne lymfoid-afstamningsceller, mens mindre end 10% af lymfocytter fundet i føtal lever hæmopoietisk væv. Endvidere er de myeloide linje celler i føtal lever og føtal erythroide fordelagtigt præsenteret næste, mens i navlestrengsblod og knoglemarv granulocyt-makrofag fremherskende elementer.

Vigtigt er, at den embryonale lever indeholder et komplet sæt af de tidligste forgængere af hæmopoiesis. Sidstnævnte omfatter erythroid, granulopoietiske, megakaryopoietiske og multilinære kolonidannende celler. Deres mere primitive progenitorer - LTC-IC - er i stand til at formere sig og differentiere in vitro i 5 eller flere uger, og også for at opretholde den funktionelle aktivitet efter indpodning i kroppen på modtageren i allogene og endog xenogen transplantation i immundefekte dyr.

Biologisk gennemførlighed overvægt i føtale erythroide leverceller (op til 90% af de samlede hæmatopoietiske celler) på grund af behovet for at tilvejebringe erythrocyt masse hastigt stigende blodvolumen hos fostret. I føtal lever erythropoiese repræsenteret nukleare erythroidprecursorer forskellige grader af modenhed indeholdende føtalt hæmoglobin (a2u7), hvilket skyldes en højere affinitet for oxygen sikrer effektiv absorption af sidstnævnte fra maternelt blod. Intensivering af erythropoiese i føtal lever er forbundet med en lokal forøgelse i syntese af erythropoietin (EPO). Det er bemærkelsesværdigt, at gennemførelsen af den hæmatopoietiske potentiale hæmatopoietiske fosterleverceller tilstrækkeligt tilstedeværelse alene erythropoietin, mens linjeforpligtelse til erythropoiese knoglemarvsceller HSC'er og navlestrengsblod kræver en kombination af cytokiner og vækstfaktorer bestående af EPO, SCF, GM-CSF og IL-3. På dette tidlige hæmatopoietiske celler isoleret fra føtal lever uden receptorer for EPO, som ikke reagerer på eksogen erythropoietin. Til induktion af erythropoiese i en suspension af føtale lever mononukleære celler kræver tilstedeværelsen af mere avancerede eritropoetinchuvstvitelnyh celler med fænotypen CD34 + CD38 +, der udtrykker EPO-receptoren.

I litteraturen er der stadig ingen konsensus om dannelsen af hæmopoiesis i embryonperioden. Den funktionelle betydning af eksistensen af ekstra- og intraembryoniske kilder til hæmatopoietiske precursorceller er ikke blevet fastslået. Der er dog ingen tvivl om, at human lever i embryogenese er den centrale organ hæmatopoiese og i 6-12 ugers svangerskab er den primære kilde til hæmatopoietiske stamceller, der befolker milt, thymus og knoglemarv, DDR opnå beslægtede funktioner i præ- og postnatale perioder udvikling.

Det skal igen bemærkes, at den embryonale lever i sammenligning med andre kilder er karakteriseret ved det højeste indhold af HSC. Ca. 30% af CD344-celler i den embryonale lever har en fænotype af CD38. Samtidig er antallet af lymfoide precursorceller (CD45 +) i de tidlige stadier af hæmatopoiesis i leveren ikke mere end 4%. Det fandtes, at, som fosteret fra 7 til 17 ugers svangerskab, antallet af B-lymfocytter stiger progressivt med månedlige "trin" er 1,1%, mens niveauet af GSK permanent reduceret.

Den funktionelle aktivitet af hæmatopoietiske stamceller afhænger også af perioden med embryonal udvikling af deres kilde. Undersøgelse af levercellerne kolonidannende aktivitet af humane embryoner 6-8 minutter og 9-12 minutter ugers svangerskab ved dyrkning i halvfast medium i nærvær af SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 og EPO viste, at det samlede antal kolonier i 1 , 5 gange højere ved såning af HSV-embryonale lever tidligt under udvikling. Samtidig er antallet af leverprogenitorceller myelopoiese som CFU-GEMM, ved 6-8 ugers embryogenese er mere end tre gange antallet ved 9-12 ugers svangerskab. Generelt liver hæmatopoietisk kolonidannende aktivitet af det første trimester af drægtighed embryoceller var signifikant højere end den af føtale leverceller i det andet trimester af graviditeten.

Ovenstående data antyder, at den føtale lever i tidlig embryogenese er karakteriseret ikke blot et højt indhold af tidlige hæmatopoietiske progenitorceller, men dens hæmatopoietiske celler er kendetegnet ved en lang række differentiering til forskellige cellelinier. Disse kendetegn ved den funktionelle aktivitet af stamceller hæmatopoietiske føtale leverceller kan have nogen klinisk betydning, da deres kvalitative egenskaber tillader forventede terapeutiske virkning, når de udtrykkes transplantation selv en lille mængde af celler opnået i de tidlige stadier af drægtighed.

Ikke desto mindre er problemet med antallet af hæmatopoietiske stamceller, der kræves til effektiv transplantation, åben og relevant. Forsøg gøres for at løse det ved hjælp af det høje potentiale for selvgengivelse af hæmatopoietiske celler i den embryonale lever in vitro med deres stimulering af cytokiner og vækstfaktorer. Med konstant perfusion i bioreaktoren af tidlig GSC i den embryonale lever, er det muligt at opnå antallet af stammehemopoietiske celler efter 2-3 dage ved udgangen, 15 gange højere end deres basale niveau. Til sammenligning skal det bemærkes, at for at opnå en 20 gange stigning i udbyttet af HSC-blodblod under de samme betingelser, tager det mindst to uger.

Således adskiller den embryonale lever sig fra andre kilder til hæmatopoietiske stamceller med et højere indhold af både begavede og tidlige hæmatopoietiske stamceller. I kulturen med fosterleverceller med vækstfaktorer med fænotypen CD34 + CD45Ra1 CD71l0W formular 30 gange flere kolonier end tilsvarende ledning blodlegemer og 90 gange mere end knoglemarven HSC'er. Den mest udtalte i disse kilder til forskel i indholdet af tidlige hæmatopoietiske progenitorceller danner blandede kolonier - antallet af CFU-GEMM i føtal lever overstiger dette i navlestrengsblod og knoglemarv, henholdsvis 60 og 250 gange.

Vigtigt er det, at op til det 18. Uge af embryonisk udvikling (i begyndelsen af hæmatopoiese i knoglemarv) i hæmopoietiske funktion gennemførelse involverer mere end 60% af levercellerne. Siden før 13. Uge af fosterudviklingen hos mennesker er fraværende thymus og thymocyter henholdsvis transplantation af hæmatopoietiske fosterleverceller på 6-12 ugers svangerskab reducerer signifikant risikoen for reaktion "graft versus host" og kræver ikke valget af en histokompatibel donor, da det tillader relativt let at opnå hæmopoietisk chimerisme.