Sel stem hematopoietik kantung kuning telur

Jelas sekali, pelbagai proliferatif dan pembezaan hematopoietic potensi sel stem disebabkan oleh keunikan pembangunan ontogenetic mereka, kerana dalam proses ontogenesis dalam perubahan manusia walaupun penyetempatan kawasan utama hematopoiesis. Sel-sel progektomi hematopoietik kantung kuning janin berkomitmen untuk pembentukan sel sel erythropoietik secara eksklusif. Selepas migrasi GSK primer ke hati dan limpa dalam lingkungan mikro organ-organ ini, spektrum garis komisen berkembang. Khususnya, sel stem hematopoietik memperoleh keupayaan untuk menghasilkan keturunan limfoid. Dalam tempoh pranatal, sel-sel prekursor hematopoietik mencapai zon lokalisasi akhir dan menjajah sumsum tulang. Dalam proses perkembangan janin dalam darah janin mengandungi sejumlah besar sel hemopoietic batang. Sebagai contoh, pada minggu ke-13 kehamilan, tahap HSC mencapai 18% daripada jumlah sel darah mononuklear. Di masa depan terdapat penurunan progresif dalam kandungan mereka, tetapi sebelum lahir, jumlah HSC dalam darah tali pusat berbeza sedikit daripada jumlah mereka dalam sumsum tulang.

Mengikut idea klasik, perubahan semula jadi dalam penyetempatan hematopoiesis semasa pembangunan embrio mamalia dijalankan oleh penghijrahan dan pelaksanaan pluripotent sel-sel stem hematopoietic mikro baru - dari kantung kuning telur ke dalam hati, limpa dan sumsum tulang. Sejak peringkat awal perkembangan embrio tisu hematopoietik mengandungi sejumlah besar sel-sel stem, yang berkurangan apabila kandungan, yang paling menjanjikan untuk mendapatkan sel stem hematopoietic dianggap hematopoietic tisu hati janin diasingkan daripada bahan abortnogo di 5-8 minggu kehamilan.

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

Asal sel stem hematopoietik

Hakikat bahawa pembentukan eritrosit embrio berasal dari pulau-pulau darah kantung kuning, tidak ragu-ragu. Walau bagaimanapun, dalam vitro berpotensi pembezaan hematopoietic x kuning sel sac adalah sangat terhad (mereka membezakan kebanyakannya eritrosit). Perlu diingat bahawa pemindahan sel stem hematopoietik kantung kuning tidak dapat memulihkan hemopoiesis untuk waktu yang lama. Ternyata sel-sel ini bukanlah prekursor GSK dari organisma dewasa. GSK benar muncul lebih awal, pada 3-5 minggu perkembangan janin, di zon pembentukan tisu gastrik dan endothelium saluran darah (splanchnopleura paraaortic, P-SP), dan di tempat gonad penanda aorta dan buah pinggang utama - di lapangan atau lebih mesonephros yang dipanggil AGM-area. Ia telah menunjukkan bahawa sel-sel AGM-kawasan bukan sahaja sumber HSC, tetapi sel-sel endothelial saluran darah, dan osteoclasts, proses yang terlibat dalam pembentukan tulang. Pada minggu ke-6 kehamilan awal sel-sel leluhur hematopoietic dari perjalanan AGM-daerah ke hati, yang merupakan organ pembentuk darah utama janin sebelum kelahiran.

Sejak saat ini sangat penting dari sudut pandang pemindahan sel, masalah asal HSC dalam proses embriogenesis manusia layak mendapat eksposisi yang lebih terperinci. Idea klasik bahawa sel-sel stem hematopoietic mamalia dan burung yang diperolehi daripada sumber adnexal, berdasarkan kajian Metcalf dan Moore, yang pertama kali menggunakan teknik pengklonan GSK dan keturunan mereka, diasingkan daripada kantung kuning telur. Hasil kerja mereka membentuk asas kepada teori penghijrahan, mengikut yang GSK, muncul buat pertama kali dalam pundi yolka, konsisten menduduki organ hematopoietic fana dan muktamad dalam proses pembentukan dalam mikro masing-masing. Inilah pandangan yang ditakrifkan bahawa generasi GSK, yang pada asalnya terletak di kantong kuning, bertindak sebagai asas sel untuk hematopoiesis muktamad.

Sel-sel leluhur hematopoietik daripada kantung kuning adalah antara sel-sel leluhur hematopoietic paling awal. Fenotip mereka dijelaskan oleh formula AA4.1 + CD34 + c-kit +. Tidak seperti HSCs matang sumsum tulang, mereka tidak menyatakan Sca-1 antigen dan MHC molekul. Ia akan kelihatan seolah-olah kemunculan antigen penanda pada membran permukaan GSK yolk oleh pengkulturan sepadan dengan perbezaan mereka semasa pembangunan embrio dengan pembentukan garis-garis komited untuk hemopoiesis: mengurangkan tahap ungkapan antigen CD34 dan Thy-1 kenaikan ungkapan CD38 dan CD45RA, muncul molekul HLA-DR. Dalam berikutnya disebabkan oleh cytokines dan faktor-faktor pertumbuhan, dalam ungkapan vitro pengkhususan bermula antigen khusus untuk sel-sel leluhur hematopoietic barisan sel tertentu. Walau bagaimanapun, keputusan kajian hematopoiesis embrio wakil daripada tiga kelas vertebrata (amfibia, burung dan mamalia), dan khususnya, analisis asal-usul HSCs bertanggungjawab hematopoiesis muktamad dalam ontogenesis selepas bersalin, bertentangan dengan idea-idea klasik. Ia telah mendapati bahawa wakil-wakil semua kelas atas dalam embriogenesis membentuk dua kawasan bebas yang mengalami GSK. Extraembryonic rantau "klasik" diwakili kantung kuning atau analognya, manakala baru-baru ini dikenal pasti intraembrionalnaya HSC zon penyetempatan terdiri daripada para-aortic mesenchyme dan AGM-kawasan. Hari ini, ia boleh dikatakan bahawa amfibia dan burung HSCs muktamad diperolehi daripada sumber-sumber intraembrionalnyh, sedangkan pada mamalia dan manusia GSK sebahagian daripada pundi yolka dalam hematopoiesis muktamad masih mustahil untuk menghapuskan.

Hematopoiesis embrio dalam pundi yolka asasnya erythropoiesis utama, yang mempunyai ciri-ciri pemeliharaan kernel di semua peringkat kematangan eritrosit dan jenis hemoglobin sintesis janin. Mengikut data terkini, gelombang erythropoiesis utama tamat dalam kantong kuning pada hari ke-8 perkembangan embrio. Ia diikuti dengan tempoh pengumpulan sel progenitor erythroid muktamad - BFU-E, yang terbentuk secara eksklusif dalam kantong kuning dan pertama kali muncul pada kehamilan ke-9. Tahap embriogenesis seterusnya telah membentuk sel-sel progenitor erythroid muktamad - CFU-E, serta (!) Sel Mast dan CFU-GM. Inilah asas kewujudan sudut pandang menurut sel-sel progenitor muktamad yang muncul di kantung kuning, berhijrah dengan darah, menetap di hati dan cepat memulakan fasa pertama hematopoiesis intraembrium. Menurut representasi itu, pundi yolka boleh dipertimbangkan, dalam satu tangan, sebagai tempat yang erythropoiesis utama, dan yang lain - sebagai sumber pertama sel pelopor hematopoietic muktamad dalam perkembangan embrio.

Ia menunjukkan bahawa sel-sel koloni-membentuk dengan potensi proliferatif tinggi boleh diasingkan daripada pundi yolka sudah pada hari ke-8 kehamilan, iaitu, lama sebelum penutupan sistem vaskular embrio dan kuning telur sac. Dan sel-sel dari kantung kuning dengan potensi proliferatif tinggi dalam bentuk koloni bentuk vitro yang saiz dan komposisi selular tidak berbeza daripada parameter pertumbuhan pertumbuhan sel stem sumsum tulang. Pada masa yang sama, dengan sel-sel yolk koloni retransplantation dengan potensi proliferatif tinggi dibentuk ketara lebih jajahan membentuk sel-sel dan sel anak leluhur multipotent daripada dengan sum-sum tulang sel-sel leluhur hematopoietic.

Kesimpulan akhir mengenai peranan sel-sel stem hematopoietic dalam yolk hematopoiesis muktamad boleh memberikan hasil di mana penulis diperolehi baris sel-sel endothelial daripada kantung kuning (G166), yang berkesan disokong percambahan sel dengan fenotip dan berfungsi ciri-ciri HSC (AA4.1 + WGA +, ketumpatan rendah dan sifat pelekat lemah). Kandungan terkini apabila berbudaya pada lapisan feeder sel-sel dalam S166 selama 8 hari meningkat lebih daripada 100 kali. Jajahan campuran tumbuh di lapisan bawah garis sel S166, telah dikenal pasti makrofaj, granulosit, megakaryocytes, monosit, dan sel-sel letupan, dan sel-sel pelopor B dan T limfosit. Sel-sel pundi yolka, berkembang pada sub-lapisan sel-sel endothelial mempunyai keupayaan untuk membiak sendiri dan diadakan dalam eksperimen pengarang tiga petikan. Pemulihan melalui mereka hematopoiesis dalam tikus dewasa dengan immunodeficiency digabungkan teruk (SCID) disertai oleh pembentukan semua jenis leukocyte, serta T dan B limfosit. Walau bagaimanapun, penulis dalam kajian mereka menggunakan sel-sel pundi yolka 10 hari embrio, yang sistem vaskular luar- dan intraembrionalnye telah ditutup, yang tidak tidak termasuk kehadiran di kalangan sel-sel kuning telur kantung GSK intraembrionalnogo asal.

Pada masa yang sama, analisis potensi pembezaan sel hematopoietic peringkat awal pembangunan, sebelum menggabungkan sistem yang dipilih vaskular embrio dan pundi yolka (8-8,5 hari kehamilan) mendedahkan kehadiran prekursor sel-sel T dan B dalam kantung kuning telur, tetapi tidak di dalam badan embrio . Dalam vitro kaedah sistem pengkulturan dua langkah pada monolayer sel-sel epitelium dan subepithelial sel-sel mononuklear timus telah dibezakan ke dalam kantung kuning telur pra-T dan matang T-limfosit. Di bawah keadaan budaya yang sama, tetapi pada monolayer sel stromal sel-sel mononuklear hati dan sum-sum tulang pundi yolka telah dibezakan ke dalam sel-sel pra-B dan matang IglVT-B-limfosit.

Keputusan kajian ini menunjukkan kemungkinan perkembangan sel-sel sistem imun daripada tisu yolk extraembryonic, pembentukan T rendah dan bahagian sel B bergantung kepada faktor-faktor hematopoietic stromal mikro organ-organ embrio.

Penulis lain juga menunjukkan bahawa sel-sel yolk dengan potensi terdiri daripada pembezaan limfoid, dan limfosit terbentuk tidak berbeza daripada ciri-ciri antigen pada haiwan matang. Didapati bahawa sel-sel pundi yolka 8-9 hari embrio boleh memulihkan lymphopoiesis yang thymic dalam atimotsitarnom dengan kemunculan matang CD3 + CD4 + - dan CD8 + SDZ + limfosit memiliki himpunan dihias reseptor sel T. Oleh itu, timus boleh dihuni oleh sel-sel asal adnexal, tetapi ia adalah mustahil untuk menolak kemungkinan perpindahan kepada sel-sel leluhur timus oleh limfosit T dari sumber lymphopoiesis intraembrionalnyh.

Walau bagaimanapun, pemindahan sel hematopoietic yolk ke dalam penerima dewasa sinaran tidak selalu siap repopulation zon lama musnah hematopoietic tisu localization, sel-sel in vitro daripada kantung kuning membentuk koloni yg berkenaan dgn limpa jauh lebih kecil daripada sel-sel AGM-kawasan. Dalam beberapa kes, melalui sel-sel pundi yolka 9 hari embrio masih boleh mencapai jangka panjang (sehingga 6 bulan) repopulation penerima tisu hematopoietik radiasi. Penulis percaya bahawa sel-sel yolk phenotype CD34 + c-kit + oleh keupayaan untuk repopulate organ pembentuk darah yang musnah, bukan sahaja tidak berbeza daripada orang-orang yang AGM-kawasan, tetapi juga lebih berkesan memulihkan hematopoiesis, seperti dalam kuning telur sac ia mengandungi hampir 37 kali lebih .

Ia harus diperhatikan bahawa dalam eksperimen, sel-sel hematopoietic kantung kuning telur dengan antigen penanda GSK (c-kit + dan / atau CD34 + dan CD38 +), yang diperkenalkan terus ke dalam hati atau urat keturunan abdomen tikus betina menerima suntikan busulfan untuk hari ke-18 kehamilan. Dalam haiwan yang baru lahir, myelopoiesis telah tertekan dengan ketara kerana penghapusan batang hemopoietic batang yang disebabkan oleh busulfan. Selepas pemindahan, HSCs kantung kuning telur untuk bulan dan dalam darah periferal penerima mengenal pasti butir mengandungi penanda penderma - glitserofasfatdegidrogenazu. Didapati bahawa pundi yolka GSK mengurangkan kandungan sel-sel limfoid, mieloid dan keturunan Erythroid darah, timus, limpa dan sumsum tulang, di mana tahap chimerism adalah lebih tinggi dalam kes intrahepatic, tidak intravena sel yolk. Penulis mencadangkan bahawa HSCs kantung kuning telur embrio peringkat awal pembangunan (sehingga 10 hari) untuk penyelesaian yang berjaya organ hematopoietic penerima dewasa memerlukan kerjasama awal dengan mikro hematopoietik hati. Ia adalah mungkin bahawa dalam embriogenesis terdapat satu peringkat unik pembangunan, apabila sel-sel pundi yolka, berhijrah terutamanya di dalam hati, dan kemudian memperoleh keupayaan untuk menjajah stroma membentuk organ penerima dewasa.

Dalam hal ini perlu ditegaskan bahawa chimerism sel-sel sistem imun sering diperhatikan selepas pemindahan sel-sel sum-sum tulang ke dalam penerima radiasi seksual matang - dalam sel-sel darah penderma fenotip terakhir dalam kuantiti yang cukup besar ditemui di kalangan B- dan T-limfosit dan granulosit penerima yang berlangsung sekurang-kurangnya 6 bulan.

Kaedah morfologi sel hematopoietic dalam mamalia pertama dikesan pada hari ke-7 perkembangan embrio dan membentangkan pulau hematopoietic dalam saluran pundi kuning telur. Walau bagaimanapun, pembezaan hematopoietic semula jadi dalam kantung kuning telur adalah terhad eritrosit utama memelihara teras dan mensintesis hemoglobin janin. Walau bagaimanapun, secara tradisinya ia telah menganggap bahawa kantung kuning telur adalah satu-satunya sumber HSC berhijrah ke organ-organ darah-membentuk janin membangun dan menyediakan hematopoiesis muktamad pada haiwan dewasa, sejak kemunculan HSC dalam badan embrio adalah penutupan sistem vaskular embrio dan kuning telur sac. Dalam menyokong pandangan ini, menurut data yang di dalam vitro pengklonan sel-sel pundi yolka menimbulkan granulocytes dan makrofaj, dalam vivo - jajahan limpa. Kemudian semasa eksperimen pemindahan didapati bahawa sel-sel hematopoietic kantung kuning telur, yang, dalam kuning telur kantung dapat membezakan hanya ke dalam sel-sel darah merah utama dalam mikro daripada hati yang baru lahir dan dewasa SCID-tikus musnah thymus atau stromal feeder memperoleh keupayaan untuk repopulate organ hematopoietic dengan pemulihan semua garis hemopoiesis walaupun pada haiwan penerima dewasa. Pada dasarnya, ini boleh dikaitkan mereka kepada kategori GSK benar - seperti fungsi sel dan dalam tempoh selepas bersalin. Ia adalah dianggap bahawa pundi yolka, bersama-sama dengan rantau ini AGM, sumber HSCs untuk hematopoiesis muktamad dalam mamalia, bagaimanapun, masih tidak jelas sumbangan mereka kepada pembangunan sistem hematopoietik. Saya tidak faham makna biologi dan kewujudan di embriogenesis awal mamalia, dua organ pembentuk darah dengan fungsi yang serupa.

Mencari jawapan kepada soalan-soalan ini berterusan. Dalam vivo gagal membuktikan kehadiran yolk embrio 8-8,5 hari lymphopoiesis sel dalam mengurangkan sublethally sinaran SCID-tikus yang kekurangan teruk T dan B limfosit. Sel-sel hematopoietik kantung kuning telah disuntik secara intraperitoneally dan terus ke dalam tisu limpa dan hati. Selepas 16 minggu, penerima dikenal pasti TCR / CD34 \ CD4 + dan CD8 + T-limfosit dan B-220 sel + IgM + B dilabel antrhgenami penderma MHC. Dalam badan, embrio 8-8.5-hari sel stem, mampu memulihkan sistem imun seperti itu, penulis tidak dapat mencari.

Kuning sel hematopoietic sac mempunyai potensi proliferatif tinggi dan mampu jangka panjang pembiakan diri dalam vitro. Sesetengah penulis telah mengenal pasti sel-sel ini sebagai asas untuk HSC jangka panjang (kira-kira 7 bulan) penjanaan sel Erythroid leluhur berbeza daripada leluhur sumsum tulang barisan Erythroid passaging tempoh yang lebih lama, tanah jajahan saiz besar, peningkatan kepekaan terhadap faktor-faktor pertumbuhan dan perkembangan lebih berpanjangan. Tambahan pula, di bawah sel-sel yolk pengkulturan sesuai dalam keadaan vitro terbentuk dan sel-sel leluhur siri limfoid yang.

Data-data ini mencadangkan sumber am kuning telur kantung GSK, di mana kurang komited dan oleh itu mempunyai potensi yang besar proliferatif daripada sel-sel sum-sum tulang. Walau bagaimanapun, walaupun pada hakikatnya pundi yolka mengandungi sel-sel leluhur hematopoietic pluripotent, jangka panjang menyokong pelbagai baris pembezaan hematopoietic in vitro, kriteria tunggal untuk kegunaan GCW adalah kemampuan mereka untuk repopulate organ hematopoietic berpanjangan penerima, sel-sel hematopoietik yang secara genetik kekurangan atau rosak. Oleh itu, persoalan utama ialah sama ada sel-sel hematopoietic pluripotent kuning kantung berhijrah dan menjajah organ hematopoietic dan tselesoorbrazno dikaji semula kerja-kerja yang terkenal, yang menunjukkan keupayaan mereka untuk repopulate organ pembentuk darah haiwan seksual matang dengan pembentukan garis hematopoietic utama. Dalam embrio burung dalam 70-ies telah dikenal pasti intraembrionalnye sumber muktamad HSC yang sudah dipersoalkan tanggapan ditubuhkan tentang asal-usul adnexal GSK, termasuk wakil-wakil kelas-kelas vertebrata. Dalam beberapa tahun lepas terdapat penerbitan mengenai kehadiran mamalia dan manusia laman intraembrionalnyh sama mengandungi GSK.

Sekali lagi kita perhatikan bahawa pengetahuan asas dalam bidang ini adalah amat penting bagi pemindahan sel praktikal, kerana bukan sahaja membantu menentukan sumber yang digemari HSC, tetapi juga untuk mewujudkan keunikan interaksi sel-sel hematopoietic utama dari organisma genetik asing. Adalah diketahui bahawa pentadbiran sel stem hematopoietik manusia dalam janin hati domba organogenesis embrio pada peringkat membawa kepada pengeluaran haiwan kimera, darah dan sum-sum tulang secara stabil telah dipilih dari 3 ke 5% daripada sel-sel hematopoietik manusia. Dalam kes ini, HSCs manusia tidak berubah kariotip mereka, di samping mengekalkan kadar yang tinggi percambahan dan keupayaan untuk membezakan. Di samping itu, xenogeneic HSC dipindahkan tidak bercanggah dengan sistem kekebalan tubuh dan sel-sel phagocytic organisma tuan rumah dan tidak berubah menjadi sel-sel tumor yang membentuk asas pembangunan intensif kaedah untuk pembetulan sbb penyakit genetik turun-temurun menggunakan ESCS atau HSCs transfected gen kekurangan.

Tetapi pada peringkat apa embriogenesis adakah lebih sesuai untuk melakukan pembetulan sedemikian? Sel-sel untuk kali pertama, telah dipilih untuk hematopoiesis dalam mamalia muncul serta-merta selepas implantasi (hari 6 kehamilan), apabila ciri-ciri morfologi pembezaan hematopoietic dan organ-organ hematopoietic andaian tidak lagi tersedia. Pada peringkat ini, sel-sel tetikus embrio tersebar boleh repopulate organ hematopoietic penerima radiasi untuk membentuk eritrosit dan limfosit, yang berbeza daripada sel-sel hos atau hemoglobin menaip masing-masing glitserofosfatizomerazy dan tambahan penanda kromosom (Tb) sel-sel penderma. Bagi mamalia, seperti burung, bersama-sama dengan pundi yolka kepada penutupan jumlah katil vaskular terus ke dalam badan embrio dalam splanhnoplevre para-aortic muncul sel hematopoietic. Dari kawasan sel hematopoietic AA4.1 AGM-diperuntukkan + phenotype yang dikenali sebagai sel-sel hematopoietic multipotent membentuk T- dan B-limfosit, granulocytes, megakaryocytes, dan makrofaj. Phenotypically, sel-sel leluhur multipotent sangat dekat dengan tulang sumsum HSCs pada haiwan dewasa (CD34 + c-kit +). Bilangan AA4.1 multipotent + sel-sel di kalangan semua kawasan AGM-sel adalah kecil - mereka tidak lebih daripada 1/12 sebahagian daripadanya.

Di embrio manusia, rantau AGM yang homologus, rantau intraembryonik yang mengandungi HSC, juga dijumpai. Lebih-lebih lagi, pada manusia lebih daripada 80% sel multipoten dengan potensi proliferatif tinggi terkandung di dalam tubuh embrio, walaupun sel-sel tersebut hadir dalam kantung kuning telur. Analisis terperinci tentang penyetempatan mereka menunjukkan bahawa beratus-ratus sel tersebut dikumpulkan ke dalam kumpulan padat yang terletak berdekatan dengan endotelium dinding ventral aorta dorsal. Secara fenotip, mereka adalah CD34CD45 + sel Lin. Sebaliknya, dalam kantong kuning, serta organ hematopoietik lain embrio (hati, sumsum tulang), sel-sel tersebut adalah tunggal.

Oleh itu, manusia embrio AGM-rantau mengandungi kelompok sel hematopoietic yang berkait rapat dengan ventral dorsal aorta endothelium. Kenalan ini dapat dikesan dan tahap immunochemical - dan kelompok sel hematopoietic dan sel-sel endothelial vaskular menyatakan faktor pertumbuhan endothelial, Flt-3 ligan dan reseptor mereka FLK-1 dan STK-1, serta faktor transkripsi sel-sel leukemia stem. Derivatif mesenchymal AGM-kawasan diwakili tyazhem bulat sel padat di sepanjang aorta dorsal dan menyatakan tenascin C - Glikoprotein bahan asas secara aktif mengambil bahagian dalam proses interaksi sel-sel dan migrasi.

Sel-sel stem multipotent AGM-daerah selepas pemindahan cepat memulihkan hematopoiesis dalam tikus dewasa dan terdedah lama (sehingga 8 bulan) menyediakan hematopoiesis yang berkesan. Dalam kantung kuning sel dengan sifat tersebut, penulis tidak mendedahkannya. Keputusan kajian ini disahkan oleh kerja-kerja lain yang menunjukkan bahawa peringkat awal perkembangan embrio (10.5 hari) rantau AGM adalah satu-satunya sumber sel yang memenuhi definisi GCW, mieloid dan limfoid mengembalikan hematopoiesis dalam dewasa radiasi penerima.

Dari kawasan AGM-diperuntukkan talian stromal AGM-S3, yang menyokong penjanaan sel-sel dalam leluhur komited budaya CFU-GM, BFU-E, CFU-E dan CFU jenis campuran. Kandungan kedua semasa penanaman pada sublayer feeder sel AGM-S3 meningkat dari 10 hingga 80 kali. Oleh itu, dalam mikro AGM-region sel stromal masa ini, cekap menyokong darah, jadi dia AGM-kawasan juga boleh berkhidmat organ darah-membentuk embrio - sumber muktamad HSC, iaitu, GSK membentuk tisu hematopoietik dari binatang dewasa.

Advanced immunofenotipirovanie komposisi selular AGM-kawasan menunjukkan bahawa ia berada bukan sahaja sel-sel hematopoietic multipotent, tetapi juga sel-sel komited untuk pembezaan mieloid dan limfoid (T dan limfosit B). Walau bagaimanapun, apabila analisis molekul CD34 individu + c-kit + sel-sel daripada AGM-rantau menggunakan tindak balas rantai polymerase mendedahkan mengaktifkan hanya beta-globin dan myeloperoxidase tetapi tidak gen limfoid pengekodan sintesis CD34, Thy-1 dan 15. Separa pengaktifan keturunan gen tertentu khas untuk peringkat perkembangan awal penjanaan HSCs dan sel-sel leluhur. Memandangkan jumlah kommiti- leluhur Rowan dalam AGM-kawasan 10 hari embrio sebanyak 2-3 magnitud lebih rendah daripada di hati, ia boleh dikatakan bahawa pada hari 10 hematopoiesis embrio AGM hanya permulaan, manakala terutamanya darah-membentuk organ-organ janin dalam tempoh ini garis hematopoietic sudah dikerahkan.

Malah, dalam Berbeza dengan lebih awal (9-11 hari) sel hematopoietic batang pundi yolka dan kawasan AGM, yang repopulating mikro hematopoietic bayi yang baru lahir, tetapi tidak dewasa, sel-sel leluhur hematopoietic 12-17 hari hati janin tidak memerlukan awal selepas bersalin mikro dan hematopoietic organ menduduki binatang dewasa tidak lebih buruk daripada bayi yang baru lahir. HSCs selepas pemindahan janin hematopoiesis dewasa hati dalam tikus penerima sinaran adalah polyclonal dalam alam semula jadi. Di samping itu, dengan menggunakan tanah jajahan dilabel ditunjukkan bahawa operasi klon ditubuhkan adalah penggantian klon benar-benar taat, dikesan dalam sum-sum tulang dewasa. Oleh itu, GSK hati janin ditanda syarat yang lebih lembut tanpa cytokines eksogen prestimulyatsii, sudah mempunyai sifat-sifat asas dewasa HSCs tidak diperlukan pada awal mikro jawatan-embrio, ke dalam keadaan rehat yang mendalam selepas pemindahan dan digerakkan secara berurutan klonoobrazovanie mengikut model penggantian klon.

Jelas sekali, kita sepatutnya lebih terperinci mengenai fenomena penggantian clonal. Erythropoiesis membawa sel-sel hemopoietik yang mempunyai potensi proliferatif tinggi dan keupayaan untuk membezakan semua sel sel darah prekursor yang dilakukan. Semasa normal intensiti hematopoiesis majoriti sel stem hematopoietic adalah dalam keadaan tidak aktif dan digerakkan oleh proliferasi dan pembezaan berurutan membentuk klon berturut-turut. Proses ini dipanggil penggantian clonal. Bukti eksperimen penggantian clonal dalam sistem hematopoietik diperolehi dalam kajian dengan GSK ditandai dengan pemindahan gen retroviral. Dalam haiwan dewasa, hematopoiesis dikekalkan oleh banyak fungsi klon hemopoietik secara serentak yang berasal dari GSK. Berdasarkan fenomena penggantian clonal, pendekatan repopulation untuk mengenal pasti GCS telah dibangunkan. Mengikut prinsip ini, membezakan jangka panjang HSCs (jangka panjang sel stem haematopoietic, LT-HSC), dapat memulihkan sistem hematopoietik pembelajaran sepanjang hayat, dan HSC jangka pendek, untuk melaksanakan fungsi ini untuk tempoh masa yang terhad.

Jika kita menganggap sel-sel stem hematopoietic dari segi pendekatan repopulyatsionnogo, ciri-ciri sel-sel hati janin hematopoietic adalah keupayaan mereka untuk mewujudkan tanah jajahan, yang dalam saiz adalah lebih tinggi daripada mereka yang mempunyai peningkatan dalam GSK darah tali atau tulang sumsum, dan ini terpakai kepada semua jenis jajahan. Fakta ini sudah menunjukkan potensi proliferatif yang lebih tinggi sel-sel hematopoietik hati embrionik. Satu ciri unik sel-sel leluhur hematopoietic hati Fetal - lebih pendek jika dibandingkan dengan lain-lain sumber kitaran sel, yang penting dari sudut pandangan kecekapan repopulation hematopoiesis dalam pemindahan. Analisis komposisi selular penggantungan hematopoietic diperoleh daripada sumber organisma matang, menunjukkan bahawa di semua peringkat ontogeny sel ternukleus advantageously diwakili sel maut berbeza, bilangan dan fenotip yang bergantung kepada umur penderma tisu ontogenetic yang haematopoietic. Khususnya, penggantungan sumsum tulang dan sel-sel mononuklear darah tali pusat lebih 50% terdiri daripada sel-sel limfoid keturunan matang, manakala kurang daripada 10% daripada limfosit dijumpai di dalam janin tisu hemopoietic hati. Tambahan pula, sel-sel mieloid talian dalam hati janin dan Erythroid janin advantageously dibentangkan depan, manakala dalam darah tali pusat dan sumsum tulang granulocyte-macrophage mengatasi unsur-unsur.

Penting ialah hakikat bahawa hati embrionik mengandungi satu set lengkap pendahulunya hemopoiesis. Yang kedua termasuk sel-sel pembentuk koloni erythroid, granulopoietic, megakaryopoietic dan multilinear. Mereka leluhur lebih primitif - LTC-IC - dapat berkembang dan membezakan in vitro untuk 5 atau lebih minggu, dan juga untuk mengekalkan aktiviti fungsi selepas engraftment dalam tubuh penerima dalam allogeneic, dan juga pemindahan xenogeneic ke dalam haiwan kelemahan daya imun.

Biologi kemungkinan penguasaan dalam sel-sel hati Erythroid janin (sehingga 90% daripada jumlah sel hematopoietic) disebabkan oleh keperluan untuk menyediakan massa eritrosit semakin meningkat dengan pesat jumlah darah janin membangun. Dalam erythropoiesis hati janin prekursor Erythroid nuklear diwakili darjah yang berbeza kematangan yang mengandungi hemoglobin janin (a2u7), yang adalah disebabkan oleh pertalian yang lebih tinggi oksigen untuk memastikan penyerapan yang berkesan yang kedua daripada darah ibu. Penumpuan erythropoiesis dalam hati janin dikaitkan dengan peningkatan dalam sintesis erythropoietin (EPO). Perlu diperhatikan bahawa pelaksanaan potensi hematopoietic sel-sel hati janin hematopoietic cukup kehadiran sahaja erythropoietin, manakala komitmen keturunan untuk HSCs sumsum erythropoiesis tulang dan darah tali memerlukan gabungan cytokines dan faktor-faktor pertumbuhan yang terdiri daripada EPO, SCF, GM-CSF dan IL-3. Pada ini awal sel-sel leluhur hematopoietic diasingkan daripada hati janin tanpa reseptor untuk EPO, tidak bertindak balas terhadap erythropoietin luaran. Untuk induksi erythropoiesis penggantungan sel mononuklear hati janin memerlukan kehadiran lebih banyak sel eritropoetinchuvstvitelnyh maju dengan phenotype CD34 + CD38 +, yang menyatakan reseptor EPO itu.

Kesusasteraan masih tidak terbentuk kata sepakat mengenai penubuhan hematopoiesis dalam tempoh embrio. Belum ditetapkan kewujudan dan kepentingan fungsi sumber luar- dan intraembrionalnyh sel leluhur hematopoietic. Walau bagaimanapun tidak ada keraguan bahawa dalam embriogenesis hati manusia adalah organ pusat hematopoiesis dan untuk 6-12 minggu kehamilan adalah sumber utama sel stem hematopoietik yang mengisi limpa, timus dan tulang sumsum, GDR mencapai fungsi yang berkaitan dalam tempoh pra dan selepas bersalin pembangunan.

Perlu diingat lagi bahawa hati embrionik berbanding dengan sumber lain dicirikan oleh kandungan tertinggi HSC. Kira-kira 30% sel CD344 pada hati embrio mempunyai fenotip CD38. Pada masa yang sama, bilangan sel-sel leluhur limfoid (CD45 +) di peringkat awal hematopoiesis di dalam hati tidak lebih daripada 4%. Ia telah mendapati bahawa, kerana janin 7-17 minggu kehamilan, bilangan B limfosit meningkat secara beransur-ansur dengan bulanan "langkah" adalah 1.1%, manakala tahap GSK kekal dikurangkan.

Aktiviti fungsian sel stem hematopoietik juga bergantung kepada tempoh perkembangan embrio sumber mereka. Penyiasatan tanah jajahan sel hati aktiviti yang menjadi embrio manusia 6-8 minit dan 9-12 minit minggu kehamilan apabila berbudaya dalam medium separa pepejal di hadapan SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 dan EPO menunjukkan bahawa jumlah bilangan koloni dalam 1 , 5 kali lebih tinggi apabila menyemai hati embrio HSV awal dalam pembangunan. Pada masa yang sama, bilangan sel-sel leluhur hepatik myelopoiesis sebagai CFU-GEMM, pada 6-8 minggu embriogenesis adalah lebih daripada tiga kali ganda bilangan pada 9-12 minggu kehamilan. Secara umum, hati koloni hematopoietic aktiviti trimester pertama sel embrio matang membentuk adalah jauh lebih tinggi berbanding dengan sel-sel hati janin trimester kedua kehamilan.

Data di atas menunjukkan bahawa hati janin pada awal embriogenesis dicirikan bukan sahaja kandungan yang tinggi sel-sel leluhur hematopoietic awal, tetapi sel-sel hematopoietik yang mempunyai ciri-ciri pelbagai pembezaan ke dalam pelbagai bahagian sel. Ini ciri-ciri aktiviti fungsi stem hematopoietic sel-sel hati janin mungkin mempunyai beberapa kepentingan klinikal, kerana ciri-ciri kualitatif mereka membenarkan dijangka kesan terapeutik apabila diungkapkan pemindahan walaupun sedikit sel diperolehi di peringkat awal kehamilan.

Walau bagaimanapun, masalah bilangan sel stem hematopoietik yang diperlukan untuk pemindahan berkesan masih terbuka dan relevan. Percubaan dibuat untuk menyelesaikannya dengan potensi tinggi pembiakan diri sel-sel hematopoietik hati embrionik dalam vitro dengan rangsangan mereka oleh sitokin dan faktor pertumbuhan. Dengan perfusi berterusan dalam bioreaktor awal GSC hati embrionik, selepas 2-3 hari pada keluaran, adalah mungkin untuk mendapatkan jumlah sel hemopoietic batang 15 kali lebih tinggi daripada tahap asas mereka. Sebagai perbandingan, perlu diperhatikan bahawa untuk mencapai peningkatan 20 kali ganda hasil darah tali pusat HSC dalam keadaan yang sama, diperlukan sekurang-kurangnya dua minggu.

Oleh itu, hati embrionik berbeza dari sumber sel stem hematopoietik lain dengan kandungan yang lebih tinggi dari kedua-dua sel progenitor hematopoietik dan komplikasi yang lebih awal. Dalam budaya dengan sel-sel hati janin dengan faktor-faktor pertumbuhan dengan phenotype CD34 + CD45Ra1 CD71l0W borang di 30 kali lebih jajahan daripada sel-sel darah tali pusat yang sama, dan 90 kali lebih daripada sum-sum tulang HSCs. Yang paling ketara dalam sumber-sumber ini perbezaan dalam kandungan sel-sel leluhur hematopoietic awal membentuk jajahan campuran - bilangan CFU-GEMM dalam hati janin melebihi bahawa dalam darah tali pusat dan sum-sum tulang, masing-masing 60 dan 250 kali.

Pentingnya ialah hakikat bahawa sehingga minggu ke-18 perkembangan embrio (semasa awal hematopoiesis dalam sum-sum tulang) dalam pelaksanaan fungsi hemopoietic melibatkan lebih daripada 60% daripada sel-sel hati. Sejak sebelum minggu ke-13 perkembangan janin pada manusia adalah timus tidak ada dan thymocytes masing-masing, pemindahan sel-sel hati janin hematopoietic 6-12 minggu kehamilan dengan ketara mengurangkan risiko reaksi "rasuah berbanding tuan rumah" dan tidak memerlukan pemilihan penderma histocompatible, kerana ia membolehkan agak mudah untuk mencapai chimerism hemopoietic.