Hematopoetické kmenové buňky žloutkového vaku

Je zřejmé, že různé proliferativní a diferenciace hematopoetických kmenových buněk účinnosti v důsledku zvláštnosti jejich ontogenetického vývoje, neboť v procesu ontogeneze v lidské změny dokonce i lokalizaci hlavních oblastí krvetvorby. Hematopoietické progenitorové buňky žloutkového vaku plodu se zavázaly k tvorbě výlučně erythropoietické buněčné linie. Po migraci primární GSK do jater a sleziny v mikroprostředí těchto orgánů se rozšiřuje spektrum komise. Zejména hematopoetické kmenové buňky získají schopnost generovat lymfatické linie. V prenatálním období se hematopoetické prekurzorové buňky dostanou do zóny konečné lokalizace a kolonizují kostní dřeň. V procesu vývoje plodu v krvi plodu obsahuje významný počet kmenových hemopoetických buněk. Například v 13. Týdnu těhotenství dosahuje hladina HSC 18% z celkového počtu mononukleárních krevních buněk. V budoucnu dochází k postupnému snižování jejich obsahu, ale ještě před narozením se množství HSC v pupečníkové krvi velmi liší od počtu v kostní dřeni.

Podle klasických představ, přirozený změna v lokalizaci krvetvorby během embryonálního vývoje savců se provádí migrace a provádění nového mikroprostředí pluripotentních hematopoetických kmenových buněk - ze žloutkového váčku do jater, sleziny a kostní dřeně. Vzhledem k tomu, časných stadiích embryonálního vývoje krvetvorné tkáně obsahuje velké množství kmenových buněk, což snižuje jak těhotenství, nejslibnější pro získání krvetvorných kmenových buněk je považován za hematopoetických fetální jaterní tkáň izoluje z abortnogo materiálu na 5-8 týdnů těhotenství.

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

Původ hematopoetických kmenových buněk

Skutečnost, že fetální produkce červených krvinek pochází z krevních ostrovech žloutkového váčku, není pochyb. Nicméně, v in vitro diferenciace hematopoetických potenciál x žloutkového váčku buněk je velmi omezené (rozlišují převážně erytrocytů). Je třeba poznamenat, že transplantace krvetvorných kmenových buněk žloutkového váčku není schopen obnovit krvetvorbu po dlouhou dobu. Ukázalo se, že nejsou tyto buňky jsou prekurzory dospělých HSC. Je pravda GSK objevit dříve, ve věku 3-5 týdnů vývoje plodu, v oblasti tvorby žaludeční tkáně a endotelu cév (paraaortic splanchnopleura, P-SP), a namísto záložky aorty gonády a primární ledvin - v oblasti, nebo tak mesonefros oblast AGM. Bylo prokázáno, že buňky AGM-region jsou nejen zdrojem HSC, ale endoteliální buňky cév, a osteoklasty, procesy zapojené do tvorby kostí. V 6. Týdnu těhotenství časné hematopoietické progenitorové buňky z AGM-kraji cesty do jater, což je hlavní krvetvorných orgánů plodu před narozením.

Vzhledem k tomu, tento bod je velmi důležitý z hlediska transplantace buněk, problém původu HSC během embryonálního člověk si zaslouží podrobnější prezentaci. Klasická představa, že krvetvorné kmenové buňky savců a ptáků získaných z adnex zdroje, založené na výzkumu Metcalf a Moore, který nejprve používal klonování GSK a jejich potomků, izolované ze žloutkového váčku. Výsledky jejich práce byly základem pro teorie migrace, podle kterých GSK, se poprvé objevila v žloutkového váčku, trvale zabírají přechodné a konečná hematopoetické orgány v procesu tvorby v jejich mikroprostředí. A proto zavedla názor, že vznik GSK nejprve lokalizovány v žloutkového váčku, je buněčný základ pro definitivní krvetvorbu.

Hematopoietické progenitorové buňky žloutkového váčku jsou mezi nejvíce časných hematopoetických progenitorových buněk. Jejich fenotyp popsaný AA4.1 + CD34 + c-kit +. Na rozdíl od HSC zralé kostní dřeň, neexprimují antigeny Sca-1 a MHC molekuly. Mohlo by se zdát, že vzhled markerových antigenu na povrchu membrány GSK žloutkového váčku kultivací odpovídá jejich diferenciaci během embryonálního vývoje s tvorbou spáchaných linií hemopoézy: snižuje hladinu exprese CD34 antigenu a Thy-1 zvyšuje expresi CD38 a CD45RA, objeví molekul HLA-DR. V následné indukované cytokiny a růstové faktory, in vitro exprese specializace začíná antigeny specifické pro hematopoetické progenitorové buňky určitou buněčnou linii. Nicméně výsledky studie embryonální krvetvorby u zástupců tří skupin obratlovců (obojživelníků, ptáků a savců), a zejména analýzu původu HSC jsou zodpovědné za definitivní krvetvorby v postnatální ontogeneze, na rozdíl od klasických představ. Bylo zjištěno, že zástupci všech výše uvedených tříd embryogeneze tvořen ze dvou nezávislých oblastí, ve kterých dochází GSK. Extraembryonálních „klasické“ oblast reprezentována žloutkový váček nebo jeho analogů, zatímco v poslední době identifikovaný intraembrionalnaya HSC lokalizační zóna obsahuje para-aortální mesenchymu a AGM-oblast. V současné době lze tvrdit, že obojživelníci a ptáci definitivní HSC pocházející z intraembrionalnyh zdrojů, zatímco u savců a lidí GSK část žloutkového váčku v konečném krvetvorby je stále nemožné zcela vyloučit.

Embryonální hematopoeza v žloutkového váčku je v podstatě primární erytropoézu, který je charakterizován tím, zachování jádra ve všech fázích erytrocytů zrání a typu plodu syntézy hemoglobinu. Podle nejnovějších údajů končí vlna primární erytropoézy v žloutkovém vaku v 8. Den embryonálního vývoje. Následuje období akumulace definitivních erytroidních progenitorových buněk - BFU-E, které se tvoří výlučně v žloutkovém vaku a nejprve se objevují na 9. Den těhotenství. Další stupeň embryogeneze již tvoří definitivní erytroidní progenitorové buňky - CFU-E, stejně jako (!) Žírné buňky a CFU-GM. Je založen na existenci tohoto úhlu pohledu, že konečná progenitorové buňky vznikají v žloutkového váčku, migrují přes krevní řečiště, se hromadí v játrech a rychle zahájit první etapu intraembrionalnogo krvetvorby. Podle těchto reprezentací, může být považován za žloutkový váček, na jedné straně, jako místo primárního erytropoézy, a druhý - jako první zdroj konečných hematopoetických prekurzorových buněk v embryonálního vývoje.

Je ukázáno, že buňky s vysokou proliferační potenciál tvořících kolonie se mohou izolovat z žloutkový váček je již v 8. Den gestace, tedy dlouho před uzavřením cévního systému vaku embrya a žloutku. Kromě toho odvozená od žloutkového váčku s vysokým proliferativní potenciál v buňkách in vitro pro tvorbu kolonií, velikost a buněčné kompozice, která se neliší od odpovídajících parametrů růstu kultury z kmenových buněk kostní dřeně. Ve stejné době, se kolonie retransplantace žloutkového váčku buněk s vysokou proliferační potenciál, vytvořených podstatně více tvořících kolonie buněk a dcerou multipotentních progenitorových buněk než kostní dřeně hematopoetických progenitorových buněk.

Konečný závěr o roli krvetvorných kmenových buněk v žloutkového váčku konečného krvetvorby může poskytnout výsledky, v nichž autoři získané linie endoteliálních buněk žloutkového váčku (G166), který účinně podporuje jeho buněčnou proliferaci se fenotypové a funkční charakteristiky HSC (AA4.1 + WGA +, nízké hustotě a špatné adhezní vlastnosti). Obsah nejpozději při kultivaci na živné vrstvě buněk v S166 za 8 dnů zvýšil více než 100-krát. Směsné kolonie pěstované na podkladové vrstvy buněčné linie S166, byly identifikovány makrofágy, granulocyty, megakaryocytů, monocytů a výbuch buňky a prekurzorové buňky B a T lymfocytů. Žloutkový váček buňky, rostoucí na podvrstvy endotelových buněk mají schopnost reprodukovat sám a držel v experimentech autorů tři pasáže. Obnova skrze ně hematopoézy u dospělých myší s těžkou kombinovanou imunodeficiencí (SCID) doprovázena tvorbou všech typů leukocytů, stejně jako T a B lymfocytů. Autoři však ve svém výzkumu pomocí buněk žloutkového váčku 10-denního embrya, ze kterého se extra- a intraembrionalnye cévní systém již uzavřen, že nevylučuje přítomnost mezi buňkami žloutkového váčku GSK intraembrionalnogo původu.

Ve stejné době, analýza diferenciačního potenciálu krvetvorných buněk časných stadiích vývoje, před spojením vybraného cévní systém embrya a žloutkový váček (8-8.5 dnech těhotenství) ukázala přítomnost prekurzorů T a B buněk v žloutkového váčku, ale ne v těle embrya . Způsob in vitro kultivace dvoustupňového systému na monovrstvu epiteliálních a subepiteliální buňkách mononukleárních buněk thymu byly diferencovány do žloutkového váčku pre-T a zralé T-lymfocyty. Za stejných kultivačních podmínek, ale v jedné vrstvě buněk stromatu z jater a mononukleární buňky kostní dřeně ze žloutkového váčku byly diferencovány do pre-B buněk a zralých IglVT-B-lymfocytů.

Výsledky těchto studií ukazují na možnost vývoje buněk imunitního systému z extraembryonální žloutkového váčku tkáně, formování primární T a B buněčných linií v závislosti na faktorech, hematopoetických stromální mikroprostředí embryonálních orgánů.

Další autoři také uvedeno, že žloutkového váčku buňky s energií zahrnuje lymfoidní diferenciaci, a vytvořené lymfocyty se neliší od těchto antigenních vlastností v dospělých zvířat. Bylo zjištěno, že buňky žloutkového vaku 8-9-denního embrya mohou obnovit thymu lymfopoéze v atimotsitarnom se vznikem zralé CD3 + CD4 + a CD8 + - SDZ + lymfocytech s zdobené repertoár receptory T-buněk. To znamená, že brzlík může být naplněna do buněk adnexální původu, ale to není možné vyloučit možnost migrace na thymu progenitorových buněk T-lymfocyty z intraembrionalnyh zdrojů lymfopoéze.

Nicméně, transplantace hematopoetických buněk žloutkového váčku ozářeným příjemcům dospělých není vždy ukončeno repopulation dlouho zničené zóny hematopoetických lokalizace tkáně, A in vitro buněk žloutkového váčku tvoří slezinných kolonie mnohem menší, než jsou buňky AGM-oblasti. V některých případech, a to prostřednictvím žloutkového váčku buněk 9-denní embrya je stále možné dosáhnout dlouhodobé (do 6 měsíců) repopulací krvetvorné tkáně ozářené příjemců. Autoři se domnívají, že buňky žloutkového váčku fenotypu CD34 + c-kit + jejich schopnost znovu osídlit zničených krve-tvořit orgány, a to nejen se neliší od těch AGM-regionu, ale i účinněji obnovení krvetvorby, jako je tomu v žloutkového váčku obsahovaly téměř 37 krát více .

Je třeba poznamenat, že v pokusech hematopoetické buňky žloutkového váčku s markerové antigeny GSK (c-kit + a / nebo CD34 + a CD38 +), které byly zavedeny přímo do jater nebo břišní žíly potomstva samic myší, které dostaly injekce busulfanu 18. Den březosti. V těchto novorozených zvířat vlastní myelopoiesis prudce sníženy z důvodu eliminace krvetvorných buněk způsobené busulfanu. Po transplantaci, HSC ze žloutkového váčku pro měsíců a v periferní krvi příjemců identifikovány krvinky obsahující donorový markeru - glitserofasfatdegidrogenazu. Bylo zjištěno, že žloutkový váček GSK snižuje obsah lymfoidních buněk, myeloidních a erytroidních linií krve, brzlíku, slezině a kostní dřeni, přičemž hladina chimerismu byla vyšší v případě intrahepatálních, nikoliv intravenózní žloutkového váčku buněk. Autoři předpokládají, že HSC ze žloutkového váčku embryí raných fázích vývoje (až do 10 dnů) pro úspěšné vypořádání krvetvorných orgánů dospělých příjemců, kteří potřebují předběžné spolupráci s krvetvorné mikroprostředí jater. Je možné, že v embryogenezi existuje unikátní fázi vývoje, kdy buňky žloutkového váčku, migraci primárně v játrech, a poté získat schopnost kolonizovat stroma tvořící orgány příjemců dospělých.

V tomto ohledu je třeba poznamenat, že chimérismus buněk imunitního systému je často pozorována po transplantaci buněk kostní dřeně ozářeným příjemcům sexuálně zralých - v krevních buňkách dárce poslední fenotypů v dostatečně velkém množství, se nacházejí mezi B- a T-lymfocyty a granulocyty příjemce, která trvá nejméně 6 měsíců.

Morfologické metody hematopoetických buněk u savců poprvé zjištěna na 7. Den embryonálního vývoje a představuje hematopoetických ostrovech v cévách žloutkového váčku. Nicméně, přírodní hematopoetické diferenciace v žloutkového váčku je omezen základní erytrocytů zachování jádra a syntetizovat fetální hemoglobin. Nicméně, již tradičně se předpokládalo, že žloutkový váček je jediným zdrojem HSC přechodu na krvetvorných orgánů vyvíjející se plod a poskytnout definitivní krvetvorby u dospělých zvířat, protože vzhled HSC v těle zárodku je uzavření cévního systému vaku embrya a žloutku. Na podporu tohoto hlediska, podle údajů, které v klonování in vitro buněk žloutkového váčku dávají vzniknout granulocytů a makrofágů, což je in vivo - slezinných kolonií. Pak se během transplantace experimentů bylo zjištěno, že hematopoetické buňky žloutkového váčku, který v žloutkového váčku jsou schopny diferencovat pouze do primární červených krvinek v mikroprostředí jater novorozence a dospělé SCID-myší zničený brzlíku nebo stromální podavač získat schopnost repopulovat hematopoetické orgány restaurování všech linie hemopoézy dokonce i u dospělých zvířat. V zásadě to umožňuje klasifikovat je jako pravé GSK - jako buňky, které fungují v postnatálním období. Předpokládá se, že žloutkový váček, spolu s AGM regionu zdrojem HSC pro definitivní krvetvorby u savců, je však stále nejasný jejich přínosu k rozvoji hematopoetického systému. Nechápu, biologický význam a existenci v časné embryogenezi savců, dva krvetvorných orgánů s podobnými funkcemi.

Hledání odpovědí na tyto otázky pokračuje. In vivo se nepodařilo prokázat přítomnost žloutkového váčku embryí 8-8,5-denní buňka lymfopoéze při snižování subletálně ozářené SCID myším s těžkým deficitem T a B lymfocytů. Hematopoietické buňky žloutkového vaku byly injikovány jak intraperitoneálně, tak přímo do tkáně sleziny a jater. Po 16 týdnech příjemci identifikovány TCR / CD34 \ CD4 + a CD8 + T-lymfocyty a B-220 + IgM + B buňky označeny antrhgenami dárce MHC. V těle byly nalezeny 8-8.5denní embrya kmenových buněk schopných obnovit imunitní systém.

Žloutkový váček krvetvorné buňky mají vysoký proliferační potenciál a jsou schopné dlouhodobého sebereprodukce in vitro. Někteří autoři identifikovali tyto buňky jako základ pro dlouhodobou ochranu zdraví (cca 7 měsíců) vytváření erytroidních progenitorových buněk, odlišných od předchůdců kostní dřeně erytroidní linie pasážování delší dobu, velké velikosti kolonií, zvýšená citlivost na růstové faktory a další dlouhodobé proliferace. Kromě toho, za vhodných kultivačních žloutkového váčku buněk v podmínkách in vitro jsou vytvořeny a progenitorové buňky lymfoidní řady.

Tyto údaje naznačují, obecný zdroj žloutkového váčku GSK, kde méně vázány a proto mají velký proliferační potenciál než kmenových buněk kostní dřeně. Nicméně, navzdory skutečnosti, že žloutkový váček obsahuje pluripotentních hematopoetických progenitorových buněk, dlouhodobě podporuje různé linie hematopoetických diferenciace in vitro, je jediným kritériem pro užitečnosti GCW je jejich schopnost znovu osídlit prodloužené hematopoetické orgány příjemce, hematopoetické buňky, které jsou geneticky deficientní nebo poškozený. To znamená, že je rozhodující, zda jsou pluripotentní hematopoetické buňky žloutkový váček migraci a kolonizovat hematopoetické orgány a tselesoorbrazno revidována slavnou práci, které prokázaly jejich schopnost znovu osídlit orgány krvetvorných pohlavně dospělých zvířat s tvorbou hlavních hematopoetické linie. Embrya ptáků v 70-tých letech byly identifikovány intraembrionalnye zdrojů definitivní HSC, který byl již zpochybnila zavedené představy o původu adnex GSK, včetně zástupců jiných tříd obratlovců. V posledních letech existují publikace o přítomnosti podobných intraembryonálních míst obsahujících HSC u savců a lidí.

Opět se na vědomí, že základní znalosti v této oblasti je velmi důležité pro praktické transplantaci buněk, jak je nejen pomoci definovat preferovaný zdroj HSC, ale také ke stanovení zvláštnosti interakce primárních hemopoetických buněk z geneticky cizích organismů. Je známo, že podání lidských hematopoetických kmenových buněk fetálního ovce jater organogeneze embrya ve stadiu vede k produkci chimérických zvířat, krvi a kostní dřeni jsou stabilně stanovená ze 3 až 5% lidských krvetvorných buněk. V tomto případě, lidské HSC nemění svou karyotyp, při zachování vysoké rychlosti proliferace a schopnost diferenciace. Kromě toho se transplantovaný xenogenní HSC není v rozporu s imunitním systémem a fagocytární buňky v hostitelském organismu, a není transformován do nádorových buněk, které tvořily základ intenzivní vývoj metod pro intrauterinní korekci dědičné chorobě HSR nebo HSC transfekované s deficitem geny.

Ale v jaké fázi embryogeneze je vhodnější provést takovou korekci? Buňky poprvé, určené k krvetvorby u savců se objeví ihned po implantaci (den 6 těhotenství), když Morfologické charakteristiky hematopoetické diferenciace a předpokládaných hematopoetických orgánů, nejsou zatím k dispozici. V této fázi, rozptýlené myší embryonální buňky mohou znovu osídlit hematopoetické orgány ozářeny příjemců tvoří erytrocyty a lymfocyty, odlišné od hostitelských buněk nebo hemoglobin typ respektive glitserofosfatizomerazy a další chromosomální markeru (TB) z dárcovských buněk. U savců, jako jsou ptáci, spolu se žloutkového váčku k uzavření celkové cévního řečiště přímo do těla embrya v para-aortální splanhnoplevre objeví hematopoetických buněk. Z AGM-přidělenou oblast krvetvorných buněk AA4.1 + fenotypu, označené jako multipotentních hematopoetických buněk tvořících T- a B-lymfocyty, granulocyty, megakaryocytů a makrofágy. Fenotypicky se tyto multipotentní progenitorové buňky jsou velmi blízko k HSC kostní dřeně u dospělých zvířat (CD34 + c-kit +). Počet multipotentních buněk AA4.1 + mezi všemi buňkami oblasti AGM je malý - tvoří ne více než 1/12 jeho části.

V lidském embryu byla také nalezena homologní AGM oblast zvířat, intraembryonální oblast obsahující HSC. Navíc u lidí je více než 80% multipotentních buněk s vysokým proliferativním potenciálem obsaženo v těle embrya, ačkoli takové buňky jsou přítomny v žloutkovém vaku. Podrobná analýza jejich lokalizace ukázala, že stovky takových buněk jsou shromážděny do kompaktních skupin, které jsou umístěny v těsné blízkosti endothelu ventrální stěny hřbetní aorty. Fenotypicky jsou to buňky CD34CD45 + Lin. Naopak v žloutkovém vaku, stejně jako v jiných hematopoetických orgánech embrya (játra, kostní dřeně), jsou tyto buňky jednotné.

V důsledku toho, lidské embryonální AGM-oblast obsahuje shluky krvetvorných buněk, které jsou úzce spojeny s ventrální dorzální aorty endotelu. Tento kontakt může být sledována a imunochemické úroveň - a shluky hematopoetických buněk a endoteliálních buněk, které exprimují vaskulární endoteliální růstový faktor, Flt-3 ligand a jejich receptory FLK-1 a STK-1, stejně jako transkripční faktor leukémie kmenových buněk. Mezenchymálních deriváty AGM-oblast zastoupeny husté tyazhem zaoblené buňky umístěné podél hřbetní aorty a vyjadřující tenascin C - glykoprotein základní látku se aktivně účastní v procesech interakce buňka-buňka a migrace.

Multipotentní kmenové buňky AGM-okres po transplantaci rychle obnovit krvetvorbu u dospělých myší a vystaven dlouhou dobu (až 8 měsíců) poskytují účinné krvetvorbu. V žloutkovém vaku buněk s takovými vlastnostmi autoři neodhalili. Výsledky této studie potvrzují jiné dílo, které ukázaly, že časná stadia vývoje embryí (10,5 dne) AGM oblasti je jediným zdrojem buněk, které splňují definici GCW, myeloidní a lymfoidní vratné krvetvorbu u dospělých ozářeny příjemců.

Z AGM-přidělena plocha stromální linie AGM-S3, které podporují tvorbu buněk v kultuře CFU-GM progenitorů spáchaných, BFU-E, CFU-E a CFU smíšeného typu. Obsah nejpozději při kultivaci na živné podložní AGM-S3 buněčná linie se zvyšuje od 10 do 80 krát. Proto v mikroprostředí AGM-regionu přítomných stromálních buněk, účinně podporovat krev, a tak se AGM-oblast může dobře sloužit embryonální krvetvorné orgány - jediný zdroj HSC, to znamená, že GSK tvoří krvetvorné tkáně dospělého zvířete.

Rozšířené immunofenotipirovanie buněčného složení AGM-oblast se ukázalo, že jsou umístěny nejen multipotentních hematopoetických buněk, ale také buňky zavazuje k myeloidní a lymfoidní (T a B lymfocyty) diferenciace. Nicméně, když molekulární analýza jednotlivých CD34 + c-kit + buněk z AGM-oblasti pomocí polymerázové řetězové reakce odhalila aktivaci pouze beta-globin a myeloperoxidasu ale ne lymfoidní geny kódující syntézu CD34, Thy-1 a 15. Dílčí specifické geny aktivace linie typické pro raná vývojová stádia generace HSC a progenitorových buněk. Vzhledem k tomu, že počet kommiti- Rowan předky v AGM-area 10-ti denní embrya o 2-3 řády nižší než v játrech, lze tvrdit, že v den 10 embryonální krvetvorby v AGM je teprve na začátku, zatímco převážně krvetvorných orgánů plodu během tohoto období hematopoetické linie již probíhající.

Ve skutečnosti, na rozdíl od dřívějších (9-11 dní) hematopoetických kmenových buněk žloutkového váčku a oblasti VH, který repopulating hematopoetických mikroprostředí novorozence, ale ne dospělých, krvetvorných progenitorových buněk 12-17 den fetální játra nevyžaduje časné postnatální mikroprostředí a krvetvorné orgány zaujímají dospělý zvíře není horší než u novorozence. HSC po transplantaci jater plodu dospělých krvetvorby u ozářených myší přijímajících byl polyklonální v přírodě. Kromě toho, s použitím značených kolonie se ukazuje, že provoz stanovených klonů byly zcela řídí klonální posloupnost, detekován v dospělé kostní dřeně. Proto GSK fetální játra označen jako hodně mírné podmínky bez prestimulyatsii exogenních cytokinů, již mají základní atributy dospělých HSC nejsou potřebné v raném post-embryonálního mikroprostředí do stavu hlubokého klidu po transplantaci a mobilizovány klonoobrazovanie postupně v souladu s modelem klonální posloupnosti.

Je zřejmé, že bychom se měli podrobně zabývat fenoménem klonové posloupnosti. Erytropoézu se provádí krvetvorných kmenových buněk s vysokou proliferační potenciál a schopnost diferencovat do všech buněčných linií angažovaných progenitorových krevních buněk. Při normální hematopoéze zůstává většina hematopoetických kmenových buněk v dermatologickém stavu a je mobilizována pro proliferaci a diferenciaci a postupně tvoří následné klony. Tento proces se nazývá klonální posloupnost. Experimentální důkaz klonální posloupnosti v hematopoetickém systému byl získán ve studiích s GSK označenými retrovirovým genovým přenosem. U dospělých zvířat je hematopoéza udržována mnoha současně fungujícími hemopoetickými klony odvozenými od GSK. Na základě fenoménu klonové posloupnosti byl vyvinut repopulační přístup k identifikaci GCS. Podle tohoto principu, rozlišit dlouhodobé HSC (dlouhodobá hematopoetických kmenových buněk, LT-HSC), jsou schopné obnovit hematopoetický systém celoživotní učení a krátkodobé HSC, vykonávat tuto funkci po omezenou dobu.

Pokud vezmeme v úvahu krvetvorných kmenových buněk z hlediska repopulyatsionnogo přístupu charakteristika krvetvorných fetálních jaterních buněk je jejich schopnost vytvářet kolonie, která co do velikosti je mnohem vyšší než ty, které se zvýšením GSK pupečníkové krve nebo kostní dřeně, a to platí pro všechny typy kolonií. Tato skutečnost již naznačuje vyšší proliferativní potenciál hematopoetických buněk embryonálních jater. Jedinečnou vlastností krvetvorných progenitorových buněk fetálních jater - kratší ve srovnání s jinými zdroji buněčného cyklu, což je důležité z hlediska účinnosti repopulací krvetvorby při transplantaci. Analýza buněčného složení hematopoetických suspenze získané ze zdrojů, zralého organismu, ukazuje, že ve všech fázích ontogeneze jaderných buněk s výhodou zastoupeny terminálně diferenciované buňky, počet a fenotyp, které závisejí na věku dárce hematopoetických ontogenetickým tkáně. Zejména suspenze mononukleární kostní dřeně a pupečníkové krve buněk o více než 50%, se skládají ze zralých lymfoidních linií buněk, zatímco méně než 10% lymfocytů, nalezených ve fetální játra krvetvorným tkáně. Kromě toho myeloidní linie buněk ve fetálních játrech a fetální erytroidních výhodně prezentovány další, zatímco se v pupečníkové krvi a kostní dřeně, granulocytů a makrofágů převažují prvky.

Důležité je skutečnost, že embryonální játra obsahují úplnou sadu prvních předchůdců hemopoézy. Ty zahrnují erytroidní, granulopoetické, megakaryopoetické a multilineární buňky tvořící kolonii. Jejich další primitivní progenitory - LTC-IC - jsou schopné proliferovat a diferencovat in vitro po dobu 5 nebo více týdnů, a také pro udržení funkční aktivitu po přihojení v těle příjemce v allogenní, a dokonce xenogenní transplantace do imunodeficitních zvířat.

Biologická převaha proveditelnost ve fetálních erytroidních jaterních buněk (až 90% z celkového počtu hematopoetických buněk), vzhledem k potřebě zajistit erytrocytů hmoty rychle rostoucí objem krve vyvíjejícího se plodu. Fetální jaterní erytropoézy jaderné erytroidní prekurzory zastoupeny různé stupně zralosti s obsahem fetálního hemoglobinu (a2u7), která je v důsledku vyšší afinitu ke kyslíku zajišťuje efektivní absorpci druhý z mateřské krvi. Intenzifikace erytropoézy ve fetálních játrech je spojena s místním zvýšením syntézy erytropoetinu (EPO). Je pozoruhodné, že realizace hematopoetického potenciálu krvetvorných fetálních jaterních buněk dostatečně přítomnost samotného erythropoietinu, zatímco linie závazku HSC erytropoézu kostní dřeně a pupečníkové krve vyžaduje kombinace cytokinů a růstových faktorů, skládající se z EPO, SCF, GM-CSF a IL-3. V této počáteční krvetvorných progenitorových buněk izolovaných z fetálních jater bez receptorů pro EPO, nereagují na exogenní erythropoietinu. Pro indukci erytropoézy v suspenzi fetálních jater mononukleárních buněk vyžaduje přítomnost pokročilejší eritropoetinchuvstvitelnyh buněk s fenotypem CD34 + CD38 +, které exprimují receptor EPO.

V literatuře je ještě není vytvořen konsensu o zřízení krvetvorby v embryonálním období. Neprokázala existenci a funkční význam extra- a intraembrionalnyh zdroji krvetvorných progenitorových buněk. Nicméně není pochyb o tom, že v embryogenezi lidských jater je ústředním orgánem krvetvorby a 6-12 týdnů těhotenství je primárním zdrojem hematopoetických kmenových buněk, které obývají sleziny, brzlíku a kostní dřeň, GDR dosáhnout příbuzné funkce v pre- a postnatálním období rozvoj.

Je třeba znovu poznamenat, že embryonální játra jsou ve srovnání s jinými zdroji charakterizovány nejvyšším obsahem HSC. Přibližně 30% buněk CD344 embryonálních jater má fenotyp CD38. Zároveň počet lymfatických progenitorových buněk (CD45 +) v časných stádiích hematopoézy v játrech není vyšší než 4%. Bylo zjištěno, že, jak je plodu od 7 do 17 týdnů těhotenství, je počet B lymfocytů se zvyšuje postupně s měsíční „krok“ je 1,1%, zatímco úroveň GSK trvale snižuje.

Funkční aktivita hematopoetických kmenových buněk závisí také na době embryonálního vývoje jejich zdroje. Vyšetřování aktivitou tvorby kolonií jaterních buněk lidských embryí 6-8 minut a 9-12 minut týdnu těhotenství, když jsou kultivovány v polotuhém médiu v přítomnosti SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 a EPO ukázaly, že celkový počet kolonií v 1 , Pětkrát vyšší při výsevu embryonální jater HSV v počáteční fázi vývoje. Ve stejné době se počet jaterních progenitorových buněk myelopoiesis jako CFU-GEMM, při 6-8 týdnů embryogeneze je více než trojnásobek počtu po 9-12 týdnů těhotenství. Obecně platí, že játra hematopoetické kolonie tvořící aktivitu v prvním trimestru březosti buněk embryí byla významně vyšší než u fetálních jaterních buněk druhého trimestru těhotenství.

Výše uvedená data naznačují, že fetální játra na počátku embryogeneze se vyznačuje nejen vysoký obsah časných hematopoetických progenitorových buněk, ale jeho hematopoetické buňky se vyznačují širokou škálu diferenciace do různých buněčných linií. Tyto charakteristiky funkční aktivity kmenových krvetvorných fetálních jaterních buněk může mít nějaký klinický význam, protože jejich kvalitativní charakteristiky umožňují očekávat terapeutický účinek, když je exprimován transplantace i malé množství buněk získaných v raných fázích těhotenství.

Nicméně problém počtu hematopoetických kmenových buněk potřebných pro účinnou transplantaci zůstává otevřený a relevantní. Pokouší se vyřešit tento problém s použitím vysokého potenciálu samoreprodukce hematopoetických buněk embryonální jater in vitro a jejich stimulace pomocí cytokinů a růstových faktorů. S konstantní perfuzí v bioreaktoru časné GSC embryonální jater, po 2-3 dnech na výstupu je možné získat počet kmenových hemopoetických buněk 15krát vyšší než jejich bazální hladina. Pro srovnání je třeba poznamenat, že k dosažení 20násobného zvýšení výtěžku pupočníkové krve HSC za stejných podmínek trvá nejméně dva týdny.

Z tohoto důvodu, fetální játra se liší od jiných zdrojů krvetvorných kmenových buněk jako vyšším obsahem angažovaných a časných hematopoetických progenitorových buněk. V kultuře se fetálních jaterních buněk s faktory růstu s fenotypem CD34 + CD45Ra1 CD71l0W formě 30 krát více kolonií než podobné šňůra krvinek, a 90 krát větší, než je kostní dřeň HSC. Nejvýraznější v těchto zdrojích rozdílu obsahu časných hematopoetických progenitorových buněk tvořících kolonie smíšené - počet CFU-GEMM ve fetálních játrech vyšší než v pupečníkové krvi a kostní dřeni, respektive 60 až 250 krát.

Důležité je to, že až do 18. Týdne embryonálního vývoje (při začátku krvetvorby v kostní dřeni) při provádění funkce hemopoetický zahrnuje více než 60% jaterních buněk. Vzhledem k tomu, před 13. Týdnu vývoje plodu u člověka chybí brzlík a thymocytů respektive transplantaci krvetvorných fetálních jaterních buněk 6-12 týdnů těhotenství významně snižuje riziko reakce „štěp versus hostitel“ a nevyžaduje výběr histokompatibilního dárce, neboť umožňuje relativně snadno dosáhnout hemopoietický chimerismus.