Cellule staminali ematopoietiche del sacco vitellino

Ovviamente, vari proliferativa e differenziazione delle cellule staminali ematopoietiche potenza per le peculiarità del loro sviluppo ontogenetico, perché nel processo di ontogenesi nel cambiamento umano anche la localizzazione delle principali località di emopoiesi. Le cellule progenitrici ematopoietiche del sacco vitellino del feto sono impegnate nella formazione di una linea cellulare esclusivamente eritropoietica. Dopo la migrazione del GSK primario nel fegato e nella milza nel microambiente di questi organi, lo spettro delle linee di comunicazione si sta espandendo. In particolare, le cellule staminali ematopoietiche acquisiscono la capacità di generare lignaggi linfoidi. Nel periodo prenatale, le cellule precursori ematopoietiche raggiungono la zona di localizzazione finale e colonizzano il midollo osseo. Nel processo di sviluppo fetale nel sangue del feto contiene un numero significativo di cellule staminali emopoietiche. Ad esempio, alla 13a settimana di gravidanza, il livello di HSC raggiunge il 18% del numero totale di cellule del sangue mononucleate. In futuro c'è una diminuzione progressiva del loro contenuto, ma anche prima della nascita, la quantità di HSC nel sangue del cordone ombelicale differisce poco dal loro numero nel midollo osseo.

Secondo idee classiche, un cambiamento naturale nella localizzazione di emopoiesi durante lo sviluppo embrionale dei mammiferi avviene tramite la migrazione e l'implementazione di un nuovo cellule staminali emopoietiche pluripotenti microambiente - dal sacco vitellino nel fegato, nella milza e nel midollo osseo. Poiché le prime fasi di sviluppo embrionale del tessuto emopoietico contiene un gran numero di cellule staminali, che diminuisce la gestazione, il più promettente per ottenere cellule staminali ematopoietiche è considerato ematopoietico tessuto epatico fetale isolata da abortnogo materiale a 5-8 settimane di gestazione.

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L'origine delle cellule staminali ematopoietiche

Il fatto che la formazione embrionale di eritrociti abbia origine nelle isole del sangue del sacco vitellino è fuori dubbio. Tuttavia, in vitro potenziale differenziazione delle cellule ematopoietiche sac x tuorlo è molto limitata (si differenziano principalmente eritrociti). Va osservato che il trapianto di cellule staminali ematopoietiche del sacco vitellino non è in grado di ripristinare ematopoiesi per lungo tempo. Si è scoperto che queste cellule non sono i precursori della GSK di un organismo adulto. Vero GSK appaiono in precedenza, a 3-5 settimane di sviluppo fetale, nella zona della formazione di tessuto gastrico e l'endotelio dei vasi sanguigni (splanchnopleura paraaortic, P-SP), in luogo dei segnalibri dell'aorta gonadi e reni primaria - in campo o in modo mesonefro chiamato AGM-area. E 'stato dimostrato che le cellule AGM-regione non sono solo una fonte di HSC, ma le cellule endoteliali dei vasi sanguigni, e osteoclasti, i processi coinvolti nella formazione ossea. Sul 6 a settimana di gestazione cellule progenitrici ematopoietiche da viaggio AGM-distretto al fegato, che è il principale organi emopoietici del feto prima della nascita.

Poiché questo momento è estremamente importante dal punto di vista del trapianto di cellule, il problema dell'origine dell'HSC nel processo dell'embriogenesi umana merita un'esposizione più dettagliata. L'idea classica che le cellule staminali ematopoietiche di mammiferi e uccelli derivati da fonte degli annessi, basati sulla ricerca Metcalf e Moore, che per primo ha utilizzato tecniche di clonazione GSK e loro discendenti, isolato dal sacco vitellino. I risultati del loro lavoro costituito la base per la teoria migrazione, secondo cui GSK, prima emerse nel sacco vitellino, occupano costantemente organi ematopoietici transitorie e definitive in processo di formazione nei rispettivi microambiente. È così che è stato stabilito che la generazione di GSK, inizialmente localizzata nel sacco vitellino, funge da base cellulare per l'emopoiesi definitiva.

Cellule progenitrici ematopoietiche del sacco vitellino sono tra le più prime cellule progenitrici ematopoietiche. Il loro fenotipo è descritto dalla formula AA4.1 + CD34 + c-kit +. A differenza di cellule staminali emopoietiche del midollo osseo maturo, che non esprimono gli antigeni Sca-1 e MHC molecola. Sembrerebbe che la comparsa di antigeni marcatore sulle membrane superficiali di GSK sacco vitellino da coltura corrisponde alla loro differenziazione durante lo sviluppo embrionale con formazione di linee commessi di emopoiesi: diminuisce il livello di espressione di CD34 e Thy-1 aumenta l'espressione di CD38 e CD45RA, appaiono molecole HLA-DR. Nella successiva indotta da citochine e fattori di crescita, in vitro espressione di specializzazione inizia antigeni specifici per le cellule progenitrici ematopoietiche della linea cellulare particolare. Tuttavia, i risultati dello studio di emopoiesi embrionale rappresentanti delle tre classi di vertebrati (anfibi, uccelli e mammiferi), e, in particolare, l'analisi della provenienza delle cellule staminali emopoietiche sono responsabili per ematopoiesi definitiva nel ontogenesi postnatale, contrariamente alle idee classiche. Si è constatato che i rappresentanti di tutte le classi sopra in embriogenesi formate due zone indipendenti che si verifica GSK. Extraembryonic regione "classica" rappresentato sacco vitellino o suoi analoghi, mentre il recentemente identificato intraembrionalnaya HSC zona localizzazione comprende para-aortica mesenchima e AGM-zona. Oggi, si può sostenere che gli anfibi e uccelli CSE definitivi derivati da fonti intraembrionalnyh, mentre nei mammiferi e nell'uomo GSK parte del sacco vitellino in ematopoiesi definitivo è ancora impossibile da eliminare completamente.

Ematopoiesi embrionale nel sacco vitellino è essenzialmente eritropoiesi primaria, che si caratterizza per la conservazione del kernel in tutte le fasi eritrocitaria maturazione e tipo di sintesi emoglobina fetale. Secondo gli ultimi dati, l'ondata di eritropoiesi primaria termina nel sacco vitellino nell'ottavo giorno dello sviluppo embrionale. È seguito da un periodo di accumulo di cellule progenitrici eritroidi definitive - BFU-E, che sono formate esclusivamente nel sacco vitellino e appaiono per la prima volta il 9 ° giorno di gestazione. La fase successiva dell'embriogenesi sta già formando le cellule progenitrici eritroidi definitive - CFU-E, così come (!) Mastociti e CFU-GM. Questa è la base per l'esistenza di un punto di vista secondo cui le cellule progenitrici definitive appaiono nel sacco vitellino, migrano con il sangue, si depositano nel fegato e iniziano rapidamente la prima fase dell'ematopoiesi intraembrionale. Secondo tali idee, il sacco vitellino può essere considerato, da un lato, come il luogo dell'eritropoiesi primaria e, dall'altro, come la prima fonte di cellule progenitrici ematopoietiche definitive nello sviluppo embrionale.

Si è mostrato che le cellule formanti colonie ad alto potenziale proliferativo possono essere isolati dal sacco vitellino è già il giorno 8 di gestazione, cioè, molto prima della chiusura del sistema vascolare dell'embrione e sacco vitellino. E le cellule del sacco vitellino con un alto potenziale proliferativo in vitro formano colonie le cui dimensioni e composizione cellulare non differiscono dai corrispondenti parametri della crescita culturale delle cellule staminali del midollo osseo. Allo stesso tempo, con le cellule del sacco vitellino colonia secondo trapianto ad alto potenziale proliferativo formate significativamente più formanti colonia e cellule progenitrici multipotenti figlia che con cellule ematopoietiche progenitrici del midollo osseo.

La conclusione finale sul ruolo delle cellule staminali ematopoietiche nel sacco vitellino ematopoiesi definitiva può dare risultati in cui gli autori hanno ottenuto una linea di cellule endoteliali del sacco vitellino (G166), che ha sostenuto efficacemente la proliferazione cellulare con fenotipici e funzionali caratteristiche di HSC (AA4.1 + WGA +, bassa densità e proprietà adesive deboli). Il contenuto delle ultime quando coltivate su uno strato alimentatore di cellule nel S166 per 8 giorni è aumentato più di 100 volte. Le colonie cresciute su misti sottostrato della linea cellulare S166, sono stati identificati macrofagi, granulociti, megacariociti, monociti e blasti e cellule precursori di B e di linfociti T. Cellule sacco vitellino cresce su un substrato di cellule endoteliali possiedono la capacità di riprodursi e tenuto negli esperimenti degli autori a tre passaggi. Recupero attraverso di loro emopoiesi in topi adulti con immunodeficienza combinata grave (SCID) accompagnata dalla formazione di tutti i tipi di leucociti, così come i linfociti T e B. Tuttavia, nella loro ricerca gli autori che utilizzano cellule del sacco vitellino di 10 giorni embrionale, da cui il sistema vascolare extra e intraembrionalnye ha già chiuso, che non esclude la presenza tra le cellule del sacco vitellino GSK intraembrionalnogo origine.

Allo stesso tempo, l'analisi del potenziale differenziazione delle cellule emopoietiche dei primi stadi di sviluppo, prima di combinare il sistema selezionato vascolare dell'embrione e il sacco vitellino (8-8,5 giorni di gestazione) ha rivelato la presenza di precursori di cellule T e B nel sacco vitellino, ma non nel corpo dell'embrione . Il metodo in vitro del sistema coltura due fasi su un monostrato di cellule epiteliali e subepiteliali delle cellule mononucleari timo erano differenziati nel sacco vitellino di pre-T e linfociti T maturi. Alle stesse condizioni di coltura, ma su un monostrato di cellule stromali del fegato e del midollo osseo cellule mononucleari del sacco vitellino state differenziate in cellule pre-B e maturi IglVT-B-linfociti.

I risultati di questi studi suggeriscono la possibilità di sviluppo delle cellule del sistema immunitario da extraembryonic tessuti sacco vitellino, la formazione di T primarie e linee cellulari B dipende da fattori ematopoietici stromale microambiente degli organi embrionali.

Altri autori hanno anche indicato che le cellule del sacco vitellino con potenze comprende una differenziazione linfoide, e linfociti formate non differiscono da quelle caratteristiche antigeniche in animali adulti. Si è constatato che le cellule del sacco vitellino di 8-9 giorni embrione può ripristinare il linfopoiesi timica in atimotsitarnom con l'emergere di una matura CD3 + CD4 + - linfociti CD8 + e + SDZ possedere repertorio decorato di recettori delle cellule T. Così, il timo può essere popolato dalle cellule di origine degli annessi, ma è impossibile escludere la possibilità di migrazione di cellule progenitrici timo di T linfociti da fonti linfopoiesi intraembrionalnyh.

Ripopolamento zone lungo devastato tuttavia, trapianto di cellule ematopoietiche sacco vitellino in riceventi adulti irradiati non è sempre completata localizzazione tessuto emopoietico, una cellula in vitro di sacco vitellino formano colonie splenici molto più piccole rispetto alle cellule AGM-zona. In alcuni casi, tramite il cellule nel tuorlo 9 giorni embrione è ancora possibile raggiungere a lungo termine (fino a 6 mesi) ripopolamento dei destinatari tessuto emopoietico irradiati. Gli autori ritengono che le cellule del sacco vitellino fenotipo CD34 + c-kit + per la loro capacità di ripopolare organi emopoietici devastato, non solo non differiscono da quelle del AGM-regione, ma anche ripristinare più efficace ematopoiesi, come nel sacco vitellino contenevano circa 37 volte più .

Va notato che in esperimenti, le cellule ematopoietiche del sacco vitellino con antigeni marcatori GSK (c-kit + e / o CD34 + e CD38 +), che sono stati introdotti direttamente nel fegato o addominale vena progenie di topi femmina trattati con iniezioni di busulfan al 18 ° giorno di gravidanza. In questi animali appena nati proprio mielopoiesi stati fortemente depressa grazie all'eliminazione delle cellule staminali ematopoietiche causate da busulfan. Dopo il trapianto, cellule staminali emopoietiche del sacco vitellino per mesi e nel sangue periferico dei destinatari identificato corpuscoli contenenti marcatore donatore - glitserofasfatdegidrogenazu. Si trova che il sacco vitellino di GSK ridotto contenuto di cellule linfoidi, mieloidi e linee eritroidi di sangue, timo, milza e midollo osseo, in cui il livello di chimerismo era più alta nel caso di, e non per via endovenosa cellule del sacco vitellino intraepatiche. Gli autori suggeriscono che cellule staminali emopoietiche del sacco vitellino di embrioni primi stadi di sviluppo (fino a 10 giorni) per l'avvenuto regolamento degli organi ematopoietici di destinatari adulti che hanno bisogno di una cooperazione preliminare con il microambiente ematopoietico del fegato. È possibile che in embriogenesi c'è una fase unica di sviluppo, quando le cellule del sacco vitellino, migrano principalmente nel fegato, e quindi acquisiscono la capacità di colonizzare stroma formando organi riceventi adulti.

A questo proposito va notato che il chimerismo delle cellule del sistema immunitario è spesso osservato dopo il trapianto di cellule del midollo osseo in riceventi irradiati sessualmente maturi - nelle cellule del sangue del donatore ultimi fenotipi in quantità sufficienti si trovano tra le B e T linfociti e granulociti destinatario che dura almeno 6 mesi.

Metodi morfologici cellule ematopoietiche nei mammiferi la prima volta individuato il 7 ° giorno di sviluppo embrionale e presenta isole ematopoietiche all'interno dei vasi del sacco vitellino. Tuttavia, la naturale differenziazione ematopoietiche nel sacco vitellino è limitato eritrociti primarie preservare nucleo e sintetizzando emoglobina fetale. Tuttavia, tradizionalmente si pensava che il sacco vitellino è l'unica fonte di HSC migrazione agli organi emopoietici del feto e fornire ematopoiesi definitivo in animali adulti, dalla comparsa di HSC nel corpo dell'embrione è la chiusura del sistema vascolare dell'embrione e sacco vitellino. A sostegno di questo punto di vista, secondo i dati che nella clonazione in vitro delle cellule del sacco vitellino danno luogo a granulociti e macrofagi, una in vivo - colonie milza. Poi durante esperimenti di trapianto si è constatato che le cellule ematopoietiche del sacco vitellino, che, nel sacco vitellino sono in grado di differenziarsi solo nei globuli rossi primarie nel microambiente del fegato di neonati e adulti SCID-topi devastato timo o stromale alimentatore acquisire la capacità di ripopolare organi ematopoietici con ripristino di tutti linee di formazione di sangue anche in animali riceventi adulti. In linea di principio, questo rende possibile classificarli come veri GSK - come cellule che funzionano nel periodo postnatale. Si presume che il sacco vitellino, insieme con la regione AGM, una fonte di cellule staminali emopoietiche per ematopoiesi definitiva nei mammiferi, tuttavia, non è ancora chiaro il loro contributo allo sviluppo del sistema ematopoietico. Non capisco il significato biologico e l'esistenza nei primi anni embriogenesi dei mammiferi, due organi che formano il sangue con funzioni simili.

La ricerca di risposte a queste domande continua. In vivo non è riuscito a dimostrare la presenza di sacco vitellino di embrioni linfopoiesi cellule 8-8,5 giorni nel ridurre subletalmente irradiato SCID-topi con grave carenza di linfociti T e B. Le cellule ematopoietiche del sacco vitellino sono state iniettate sia per via intraperitoneale che direttamente nel tessuto della milza e del fegato. Dopo 16 settimane, i destinatari identificati B-220 cellule + IgM + B etichettato antrhgenami donatore MHC TCR / CD34 \ CD4 + e CD8 + linfociti T e. Nel corpo, embrioni di 8-8,5 giorni di cellule staminali, capaci di tale ripristino del sistema immunitario, gli autori non hanno trovato.

Le cellule ematopoietiche del sacco vitellino hanno un alto potenziale proliferativo e sono in grado di auto-riprodursi in vitro in modo prolungato. Alcuni autori hanno identificato queste cellule come base per HSC-lungo termine (circa 7 mesi) la generazione di cellule progenitrici eritroidi distinte da progenitori midollari della linea eritroide passaging durata, colonie di grandi dimensioni, aumentata sensibilità a fattori di crescita e proliferazione più prolungato. Inoltre, nelle condizioni appropriate per la coltivazione di cellule del sacco vitellino in vitro, si formano anche cellule precursori linfoidi.

Questi dati suggeriscono una fonte generale del sacco vitellino GSK, di cui meno della impegnati e quindi hanno un grande potenziale proliferativo delle cellule staminali del midollo osseo. Tuttavia, nonostante il fatto che il sacco vitellino contiene cellule progenitrici ematopoietiche pluripotenti, a lungo termine supporto a diverse linee di differenziazione ematopoietiche in vitro, l'unico criterio per l'utilità di GCW è la loro capacità di ripopolare organi ematopoietici prolungati del destinatario, cellule ematopoietiche che sono geneticamente carenti o danneggiati. Così, la questione chiave è se le cellule emopoietiche pluripotenti del sacco vitellino migrano e colonizzano organi emopoietici e tselesoorbrazno essere riviste nota, che hanno dimostrato la loro capacità di ripopolare organi emopoietici di animali sessualmente maturi con la formazione delle principali linee ematopoietiche. In embrioni di uccelli nel '70 sono stati identificati intraembrionalnye fonti definitiva HSC che è stato già chiamato in causa le nozioni stabilite circa l'origine della adnexal GSK, compresi i rappresentanti di altre classi di vertebrati. Negli ultimi anni ci sono stati pubblicazioni sulla presenza dei mammiferi e gli esseri umani simili siti intraembrionalnyh contenenti GSK.

Ancora una volta notiamo che la conoscenza fondamentale in questo settore è estremamente importante per il trapianto di cellule pratico, in quanto non solo aiutare a definire la fonte preferita di HTS, ma anche per stabilire le peculiarità di interazione delle cellule ematopoietiche primarie da organismi geneticamente estranei. È noto che la somministrazione di cellule staminali ematopoietiche umane in fetale fegato pecore organogenesi embrione nella fase porta alla produzione di animali chimerici, sangue e midollo osseo sono stabilmente determinata dal 3 al 5% di cellule ematopoietiche umane. Allo stesso tempo, i GCS umani non cambiano il loro cariotipo, mantenendo un alto tasso di proliferazione e la capacità di differenziare. Inoltre, il trapiantato xenogenico HSC non è in contrasto con il sistema immunitario e le cellule fagocitiche dell'organismo ospite e non si trasforma in cellule tumorali che formano la base dello sviluppo intensivo di metodi per la correzione intrauterina di malattia genetica ereditaria usando CES o HSC transfettate geni carenti.

Ma a quale stadio dell'embriogenesi è più appropriato eseguire tale correzione? Celle per la prima volta, determinato a emopoiesi nei mammiferi appaiono immediatamente dopo l'impianto (giorno 6 di gestazione), quando le caratteristiche morfologiche di differenziazione ematopoietiche e degli organi ematopoietici presunti non sono ancora disponibili. In questa fase, le cellule embrionali topo disperse possono ripopolare organi ematopoietici destinatari irradiati per formare eritrociti e linfociti, diverse dalle cellule ospiti o emoglobina tipo rispettivamente glitserofosfatizomerazy e marcatore cromosomico addizionale (Tb) delle cellule del donatore. Nei mammiferi, come uccelli, insieme con il sacco vitellino alla chiusura del letto vascolare totale direttamente nel corpo dell'embrione nelle splanhnoplevre paraortici apparire cellule ematopoietiche. Dall'area AGM-allocata cellule ematopoietiche AA4.1 + fenotipo, identificate come cellule ematopoietiche multipotenti formano T e B linfociti, granulociti, megacariociti, e macrofagi. Fenotipicamente, queste cellule progenitrici multipotenti sono molto vicino alle ossa CSE osseo in animali adulti (CD34 + c-kit +). Il numero di cellule multipotenti AA4.1 + tra tutte le cellule della regione AGM è piccolo - non costituiscono più di 1/12 della sua parte.

Nell'embrione umano è stata trovata anche una regione di AGM omologa degli animali, una regione intraembrionale contenente HSC. Inoltre, negli esseri umani più dell'80% delle cellule multipotenti con un alto potenziale proliferativo sono contenute nel corpo dell'embrione, sebbene tali cellule siano presenti nel sacco vitellino. Un'analisi dettagliata della loro localizzazione ha mostrato che centinaia di tali cellule sono riunite in gruppi compatti che si trovano in stretta prossimità dell'endotelio della parete ventrale dell'aorta dorsale. Fenotipicamente, sono cellule Lin CD34CD45 +. Al contrario, nel sacco vitellino, così come in altri organi ematopoietici dell'embrione (fegato, midollo osseo), tali cellule sono singole.

Di conseguenza, embrionale AGM-regione umano contiene gruppi di cellule ematopoietiche che sono strettamente connessi con l'endotelio ventrale aorta dorsale. Questo contatto può essere rintracciato e livello immunochimico - e gruppi di cellule ematopoietiche e cellule endoteliali esprimenti fattore di crescita vascolare endoteliale, Flt-3 ligando e loro recettori FLK-1 e STK-1, così come le cellule staminali leucemia fattori di trascrizione. I derivati mesenchimali AGM-area rappresentata cellule tyazhem arrotondato dense situati lungo l'aorta dorsale ed esprimendo tenascin C - glicoproteina sostanza basica partecipa attivamente nei processi di interazioni cellula-cellula e la migrazione.

Cellule staminali multipotenti AGM-distretto dopo il trapianto rapidamente il ripristino emopoiesi in topi adulti ed esposto un lungo periodo di tempo (fino a 8 mesi) fornire un'emopoiesi efficace. Nel sacco vitellino di cellule con tali proprietà, gli autori non hanno rivelato. I risultati di questo studio sono confermate da altre lavorazioni che hanno dimostrato che le prime fasi di sviluppo degli embrioni (10,5 giorni) regione AGM è l'unica fonte di cellule che rispondono alla definizione di GCW, mieloidi e linfoidi ripristino ematopoiesi nell'adulto riceventi irradiati.

Da AGM-assegnati zona linea stromale AGM-S3, che supportano la generazione di cellule in coltura CFU-GM progenitori commessi, BFU-E, CFU-E e CFU tipo misto. Il contenuto di quest'ultimo durante la coltivazione sul substrato dell'alimentatore delle cellule AGM-S3 aumenta da 10 a 80 volte. Pertanto, nel microambiente delle presenti cellule stromali AGM-regione, sostenere efficacemente il sangue, così AGM-zona potrebbe servire organi ematopoietici embrionali - la fonte definitiva di HTS, cioè, GSK formando tessuto emopoietico di un animale adulto.

Advanced immunofenotipirovanie composizione cellulare AGM-regione mostrato che risiedono non solo le cellule ematopoietiche multipotenti, ma anche le cellule della impegnato nella differenziazione mieloide e linfoide (linfociti T e B). Tuttavia, quando l'analisi molecolare dei singoli CD34 + c-kit + cellule da AGM-regione utilizzando la reazione a catena della polimerasi rivelato attivando solo la beta-globina e mieloperossidasi ma non geni linfoidi codificano la sintesi di CD34, Thy-1 e 15. Geni specifici attivazione lignaggio parziali tipico primi stadi ontogenetici di generazione di cellule staminali emopoietiche e progenitrici. Dato che il numero di cellule progenitrici kommiti- Rowan AGM-zona di 10 giorni embrione di 2-3 ordini di grandezza inferiore a quello del fegato, si può sostenere che, al giorno 10 di emopoiesi embrionale AGM è solo agli inizi, mentre principalmente le linee ematopoietiche sono già dispiegate durante questo periodo.

Infatti, contrariamente a precedenti (9-11 giorni) di cellule staminali ematopoietiche del sacco vitellino e l'area della AGM, che ripopolare microambiente ematopoietico del neonato, ma non adulti, cellule progenitrici ematopoietiche 12-17 giorni fegato fetale non necessita primi microambiente e ematopoietiche organi postnatali occupano un animale adulto non è peggiore di un neonato. CSE dopo trapianto di fegato fetale ematopoiesi adulti in topi riceventi irradiati sia policlonali in natura. Inoltre, utilizzando colonie etichettati sia dimostrato che l'operazione di cloni stabiliti erano completamente obbedisce successione clonale, rilevata nel midollo osseo adulto. Pertanto, GSK fegato fetale contrassegnata condizioni più delicati senza citochine esogene prestimulyatsii, già avere gli attributi di base su adulto CSE non necessari nei primi microambiente postembrionale, nello stato di profondo riposo dopo il trapianto e mobilitato sequenzialmente klonoobrazovanie secondo il modello successione clonale.

Ovviamente, dovremmo soffermarci in modo un po 'più dettagliato sul fenomeno della successione clonale. L'eritropoiesi porta cellule staminali emopoietiche che hanno un alto potenziale proliferativo e la capacità di differenziarsi in tutte le linee di cellule del sangue precursore commesse. Con emopoiesi normale, la maggior parte delle cellule staminali ematopoietiche rimangono nello stato dermatologico e sono mobilitate per la proliferazione e la differenziazione, formando successivamente cloni successivi. Questo processo è chiamato successione clonale. L'evidenza sperimentale della successione clonale nel sistema ematopoietico è stata ottenuta in studi con GSK marcati con trasferimento genico retrovirale. Negli animali adulti, l'ematopoiesi è mantenuta da molti cloni emopoietici funzionanti simultaneamente derivati da GSK. Sulla base del fenomeno della successione clonale, è stato sviluppato un approccio di ripopolamento per l'identificazione di GCS. Secondo questo principio, distinguere a lungo termine HSC (cellule staminali ematopoietiche-lungo termine, LT-HSC), sono in grado di ripristinare il sistema ematopoietico dell'apprendimento permanente, e HSC breve termine, per eseguire questa funzione per un periodo limitato di tempo.

Se consideriamo le cellule staminali ematopoietiche in termini di approccio repopulyatsionnogo, caratteristica delle cellule epatiche fetali ematopoietiche è la loro capacità di creare una colonia, che taglia è molto superiore rispetto a quelli con un aumento della GSK sangue del cordone o midollo osseo, e questo vale per tutti i tipi di colonie. Questo fatto indica già un maggiore potenziale proliferativo delle cellule ematopoietiche del fegato embrionale. Una caratteristica unica di cellule progenitrici ematopoietiche del fegato fetale - più breve se confrontato con altre fonti del ciclo cellulare, che è importante dal punto di vista di efficienza di ripopolamento ematopoiesi nel trapianto. Analisi della composizione cellulare di sospensione ematopoietiche ottenute da fonti organismo maturo, mostra che in tutte le fasi ontogenesi cellule nucleate vantaggiosamente rappresentato cellule terminalmente differenziate, il numero e il fenotipo cui dipende dall'età del tessuto ontogenetico ematopoietico donatore. In particolare, una sospensione di midollo osseo mononucleari e le cellule del sangue del cordone di oltre il 50% è costituito da cellule della linea linfoidi mature, mentre meno del 10% dei linfociti trovati nelle fetale tessuti emopoietico fegato. Inoltre, le cellule mieloidi linea nel fegato fetale e eritroide fetale vantaggiosamente presentati più avanti, mentre nel cordone ombelicale e del midollo osseo di granulociti-macrofagi elementi prevale.

Importante è il fatto che il fegato embrionale contiene una serie completa dei primi predecessori della formazione del sangue. Questi ultimi includono cellule eritroidi, granulopoietiche, megacariopoietiche e multilineari che formano le colonie. I loro progenitori più primitivi - LTC-IC - sono in grado di proliferare e differenziarsi in vitro per 5 o più settimane, e anche per mantenere l'attività funzionale dopo l'attecchimento nel corpo del destinatario nel allogenico, e addirittura il trapianto xenogenico in animali immunodeficienti.

Biologico predominio fattibilità in cellule eritroidi fegato fetale (fino al 90% del totale delle cellule ematopoietiche) a causa della necessità di fornire massa eritrocitaria rapido incremento del volume di sangue del feto. Nell'eritropoiesi fegato fetale precursori eritroidi nucleari rappresentavano diversi gradi di maturità contenenti emoglobina fetale (a2u7), che è dovuto ad una maggiore affinità per l'ossigeno assicura un efficace assorbimento di quest'ultimo dal sangue materno. Intensificazione di eritropoiesi nel fegato fetale è associato ad un aumento locale della sintesi di eritropoietina (EPO). È da notare che l'applicazione del potenziale ematopoietico di cellule di fegato fetale ematopoietiche sufficientemente sola presenza eritropoietina, che lineage committment al CSE midollo eritropoiesi ossei e sangue del cordone richiede una combinazione di citochine e fattori di crescita costituiti EPO, SCF, GM-CSF e IL-3. In questa prima cellule progenitrici ematopoietiche isolate da fegato fetale senza recettori per EPO, non rispondono alle eritropoietina esogena. Per l'induzione di eritropoiesi in una sospensione di cellule mononucleate fegato fetale richiede la presenza di cellule eritropoetinchuvstvitelnyh più avanzate con fenotipo CD34 + CD38 +, che esprimono il recettore EPO.

In letteratura non c'è ancora consenso sulla formazione della formazione di sangue nel periodo embrionale. Il significato funzionale dell'esistenza di fonti extra- e intraembrionali di cellule precursori ematopoietiche non è stato stabilito. Tuttavia non v'è dubbio che in embriogenesi fegato umano è l'organo centrale di ematopoiesi e per 6-12 settimane di gestazione è la fonte primaria di cellule staminali ematopoietiche che popolano la milza, timo e midollo osseo, RDT realizzare funzioni correlate nei periodi pre e post-natale sviluppo.

Dovrebbe essere notato ancora che il fegato embrionale in confronto ad altre fonti è caratterizzato dal più alto contenuto di HSC. Circa il 30% delle cellule CD344 del fegato embrionale hanno un fenotipo di CD38. Allo stesso tempo, il numero di cellule progenitrici linfoidi (CD45 +) nei primi stadi dell'ematopoiesi nel fegato non supera il 4%. È stato scoperto che, mentre il feto si sviluppa, da 7 a 17 settimane di gestazione, il numero di linfociti B aumenta progressivamente con un "passo" mensile dell'1,1%, mentre il livello di GSC viene ridotto in modo permanente.

L'attività funzionale delle cellule staminali ematopoietiche dipende anche dal periodo di sviluppo embrionale della loro fonte. Ricerca di colonie di cellule epatiche formatura attività di embrioni umani 6-8 minuti e 9-12 minuti settimane di gestazione quando coltivate in terreno semisolido in presenza di SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 e EPO mostrato che il numero totale di colonie in 1 5 volte più alto durante la semina del fegato embrionale dell'HSV nelle prime fasi dello sviluppo. Allo stesso tempo, il numero di cellule progenitrici epatiche mielopoiesi come CFU-GEMM, a 6-8 settimane di embriogenesi è più di tre volte il numero a 9-12 settimane di gestazione. In generale, l'attività di formazione di colonie di cellule epatiche ematopoietiche di embrioni del primo trimestre di gestazione era significativamente più alta di quella del secondo trimestre delle cellule epatiche fetali.

I dati di cui sopra suggeriscono che il fegato fetale in embriogenesi precoce è caratterizzata non solo un elevato contenuto di cellule progenitrici ematopoietiche primi, ma le sue cellule ematopoietiche sono caratterizzati da una vasta gamma di differenziazione in diverse linee cellulari. Queste caratteristiche dell'attività funzionale delle cellule emopoietiche del fegato fetale staminali possono avere qualche significato clinico, in quanto le loro caratteristiche qualitative permettono attesi effetto terapeutico quando espresso trapianto anche una piccola quantità di cellule ottenute nelle fasi di gestazione.

Tuttavia, il problema del numero di cellule staminali ematopoietiche richieste per un trapianto efficace rimane aperto e rilevante. Sono stati fatti tentativi per risolverlo usando l'alto potenziale di auto-riproduzione delle cellule ematopoietiche del fegato embrionale in vitro con la loro stimolazione da parte di citochine e fattori di crescita. Con perfusione costante nel bioreattore del GSC precoce del fegato embrionale, dopo 2-3 giorni in uscita è possibile ottenere il numero di cellule emopoietiche dello stelo 15 volte più alto del loro livello di base. Per fare un confronto, va notato che per ottenere un aumento di 20 volte della resa del sangue cordonale HSC nelle stesse condizioni, occorrono almeno due settimane.

Pertanto, il fegato embrionale differisce da altre fonti di cellule staminali ematopoietiche con un più alto contenuto di cellule progenitrici ematopoietiche sia impegnate che precoci. In una coltura con fattori di crescita, le cellule del fegato embrionali con il fenotipo CD34 + CD45Ra1 CD71l0W formano 30 volte più colonie rispetto a cellule del sangue del cordone simili e 90 volte più dell'HSC del midollo osseo. Il più pronunciata in queste fonti di differenza nel contenuto delle prime cellule progenitrici ematopoietiche che formano colonie miste - il numero di CFU-GEMM nel fegato fetale supera quello nel cordone ombelicale e del midollo osseo, rispettivamente 60 e 250 volte.

Importante è il fatto che fino al 18 settimana di sviluppo embrionale (durante l'inizio della emopoiesi nel midollo osseo) nell'implementazione della funzione emopoietico coinvolge oltre il 60% delle cellule del fegato. Da prima della settimana 13 sviluppo fetale nell'uomo sono rispettivamente assente timo e timociti, il trapianto di cellule ematopoietiche epatiche fetali di 6-12 settimane di gestazione riduce significativamente il rischio di reazione "trapianto contro ospite" e non richiede la selezione di un donatore istocompatibili, in quanto consente relativamente facile da realizzare chimerismo emopoietico.