תאי גזע המטופויטים של שק החלמון

ברור שהשיטות השונות המניבות וההפרדה של תאי גזע ההמטופויטים נובעות מהמוזרויות של התפתחותן האונטוגנטית, שכן בתהליך האונטוגנזה, אפילו הלוקליזציה של האזורים העיקריים של ההמטופויס משתנה אצל האדם. תאים של תאים המטופויטים של שק החלמון של העובר מחויבים להיווצרות של קו תא erythropoietic בלעדי. לאחר הגירה של GSK הראשית לכבד ו הטחול ב microenvironment של איברים אלה, הספקטרום של שורות של ועדת מתרחבת. בפרט, תאי גזע hematopoietic לרכוש את היכולת ליצור שושלות הלימפה. בתקופה טרום לידתי, תאים מבשר hematopoietic להגיע לאזור של לוקליזציה הסופי ליישב את מוח העצם. בתהליך של התפתחות עוברית בדם של העובר מכיל מספר משמעותי של תאים hemopoietic גזע. לדוגמה, בשבוע ה -13 של ההריון, רמת HSC מגיע 18% מכלל המספר של תאי דם mononuclear. בעתיד ישנה ירידה מתמדת בתוכן, אך עוד לפני הלידה, כמות ה- HSC בדם הטבורי שונה מעט ממספרם במוח העצם.

על פי רעיונות קלאסית, שינוי טבעי בלוקליזציה של hematopoiesis במהלך ההתפתחות העוברית של יונקים מתבצעת על ידי הגירה ויישום של תאי גזע פלוריפוטנטיים hematopoietic חדש במיקרו-סביבה - מ שק החלמון לתוך הכבד, הטחול מח עצם. מאז בשלבים המוקדמים של התפתחות העוברית של רקמות hematopoietic מכיל מספר רב של תאי גזע, אשר יורד ככל הריון, המבטיח ביותר להשגת תאי גזע hematopoietic נחשב רקמת כבד העוברי hematopoietic המבודד abortnogo חומר הריון 5-8 שבועות.

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

מקורם של תאי גזע hematopoietic

העובדה כי היווצרות עובריים של אריתרוציטים שמקורו באיים הדם של שק החלמון, הוא מעבר לכל ספק. עם זאת, פוטנציאל מבחנה חוץ גופית של תאים hematopoietic של שק החלמון הוא מוגבל מאוד (הם שונים בעיקר אריתרוציטים). יש לציין כי השתלת תאי גזע hematopoietic של שק החלמון אינו מסוגל לשחזר hemopoiesis במשך זמן רב. התברר כי תאים אלה אינם מבשרי ה- GSK של אורגניזם מבוגר. GSK נכון להופיע מוקדם יותר, ב 3-5 שבועות של התפתחות עוברת, באזור של היווצרות של רקמת קיבה האנדותל של כלי דם (splanchnopleura paraaortic, P-SP), ובמקום אֶשֶׁך האאורטה סימניות כליות עיקריות - בתחום או כך כליה שנקרא אזור AGM. הוכח כי תאי AGM-באזור הם לא רק מקור של HSC, אך תאי האנדותל של כלי הדם, ועל osteoclasts, התהליכים המעורבים ביצירת העצם. בשבוע 6 th של הריון מוקדם ובתאים hematopoietic מנסיעה AGM-מחוז אל הכבד, המהווה את האיברים יוצרי דם העיקרי של העובר לפני הלידה.

מאז הרגע הזה הוא חשוב מאוד מנקודת מבט של השתלת תאים, הבעיה של מוצאו של HSC בתהליך של embryogenesis האנושי מגיע תצוגה מפורטת יותר. הרעיון הקלאסי כי תאי גזע hematopoietic של יונקים וציפורים שאב ממקור adnexal, המבוסס על מחקר מטקלף ומור, שהשתמשו לראשונה טכניקות שיבוט GSK וצאצאיהם, מבודד מן שק החלמון. התוצאות של העבודה שלהם היוו את הבסיס לתיאוריה הגירה, לפיה GSK, הופיע לראשונה ב שק החלמון, בעקביות לכבוש איברים hematopoietic חולף ומוחלט בתהליך של התהוות ב microenvironment שלהם. כך נוצרה ההשקפה כי הדור של GSK, בתחילה מקומי בשק החלמון, משמש כבסיס הסלולר hematopoiesis סופי.

ובתאים המטופואטיות של צק החלמון הם בין ובתאי hematopoietic המוקדמים ביותר. הפנוטיפ שלהם מתואר על ידי הנוסחה AA4.1 + CD34 + c-kit +. בניגוד ל- GCS של מח העצם, הם אינם מבטאים אנטיגנים SCA-1 ומולקולות MHC. נראה כי ההופעה של אנטיגנים סמנו על קצו של צק חלמון GSK ידי culturing מתאימה הבידול שלהם במהלך התפתחות עוברית עם היווצרות של קווים מחויבים של hemopoiesis: מקטינה את רמת הביטוי של אנטיגן CD34 וביטוי מגדילה Thy-1 של CD38 ו CD45RA, מופיעות מולקולות HLA-DR. בשנות ה עוקבות המושרה על ידי ציטוקינים וגורמי גדילה, בביטוי במבחנה ההתמחות מתחיל אנטיגנים ספציפיים עבור ובתאים hematopoietic של הקו הסלולרי בפרט. עם זאת, התוצאות של המחקר של hematopoiesis העוברי נציגי שלוש כיתות של חוליות (דו-חיים, עופות ויונקים), ובפרט, הניתוח של מקור HSCs אחראים hematopoiesis סופי ontogenesis לאחר הלידה, בניגוד לרעיונות קלסיים. נמצא כי הנציגים כל המעמדות מעל בהתפתחות עובר נוצרו בשני תחומים עצמאיים חווים GSK. "קלאסית" extraembryonic באזור מיוצג שק חלמון או אנלוגים שלה, בעוד זיהו לאחרונה intraembrionalnaya אזור לוקליזציה HSC כוללת mesenchyme para-אבי העורקים באזור AGM. היום, ניתן לטעון כי דו-חיים וציפורים HSCs מוחלטות ממקורות intraembrionalnyh, ואילו ביונקים והאדם GSK חלק שק החלמון ב hematopoiesis סופית היא עדיין אי אפשר לחסל לחלוטין.

Hematopoiesis העוברי צק החלמון הוא בעצם ייצור כדוריות דם אדום עיקריות, אשר מאופיינת שימור של הקרנל בכל שלבי התבגרות כדורית וסוג סינתזת חלבון עוברי. על פי הנתונים העדכניים ביותר, גל של erythropoiesis העיקרי מסתיים בשק החלמון ביום 8 של התפתחות עובריים. זה ואחריו תקופה של הצטברות של תאים אריתרויד סופיים סופי - BFU-E, אשר נוצרים אך ורק בשק החלמון הראשון מופיעים ביום 9 של ההריון. השלב הבא של embryogenesis הוא כבר להרכיב את בתאים אריתרויד מוחלט - CFU-E, כמו גם (!) תאים Mast ו CFU-GM. זהו הבסיס לקיומה של נקודת מבט לפיה תאי אב מובהקים מופיעים בשק החלמון, נודדים בדם, מתיישבים בכבד ומאיצים במהירות את השלב הראשון של ההמטופויזיס הפנימי. על פי רעיונות כאלה, שק החלמון יכול להיחשב, מצד אחד, כמקום של אריתרופואזיס ראשוני, ומצד שני כמקור הראשון של תאים hematopoietic סופי של התפתחות עובריים.

הוא הראה כי תאי המושבה יוצרי עם פוטנציאל שגשוג גבוהה עלולה להיות מבודד שק החלמון הוא כבר ביום ה -8 של ההריון, כלומר, הרבה לפני סגירת מערכת כלי הדם של שק העובר וחלמון. יתר על כן נגזר שק החלמון עם פוטנציאל שגשוג גבוהה בתאים המושבה להרכיב במבחנה, גודל והרכב הסלולר אשר אינו שונה הפרמטרים המתאימים של צמיחה והתרבות של תאי גזע במח העצם. במקביל, עם תאי צק חלמון המושבה retransplantation עם פוטנציאל שגשוג גבוה יצרו משמעותי יותר מושבה להרכיב תאים ובתאי מולטיפוטנטיים בת מאשר עם ובתאים hematopoietic מח עצם.

המסקנה הסופית לגבי התפקיד של תאי גזע hematopoietic שק החלמון hematopoiesis סופי יכול לתת תוצאות שבו המחברים השיג שורה של תאי האנדותל של שק החלמון (G166), אשר נתמך על שגשוג התאים שלו ביעילות עם מאפיינים פנוטיפי ופונקציונלי של HSC (AA4.1 + WGA +, צפיפות נמוכה ומאפיינים דבק חלש). התוכן האחרון כאשר בתרבית על שכבת מזין של תאי S166 עבור 8 ימים עלו יותר מ 100 פעמים. המושבות המעורבות גדלו על הרובד התחתון של הקו הסלולרי S166, זוהו מקרופאגים, גרנולוציטים, megakaryocytes, מונוציטים, ותאי פיצוץ, מבשר תאים של B ו- T לימפוציטים. תאים שק החלמון, גוברת על תת שכבה של תאי האנדותל להחזיק את היכולת לשכפל את עצמו ואת שנערך הניסויים של סופרים עד שלוש פסקאות. שחזור דרכם hematopoiesis בעכברים בוגרים עם כשל חיסוני חמור (SCID) מלווה את היווצרות מכל הסוגים לויקוציטים, וכן לימפוציטים מסוג T ו- B. עם זאת, מחברי המחקר שלהם באמצעות תאים של שק החלמון של העובר 10-יום, שמהם מערכת כלי הדם חוּץ ו intraembrionalnye סגרה כבר, כי אינה שוללת את הנוכחות בקרב תאים של שק חלמון GSK intraembrionalnogo ממוצא.

במקביל, ניתוח של פוטנציאל התמיינות של תאים hematopoietic של בשלבים המוקדמים של הפיתוח, לפני לשילוב בין מערכת כלי הדם הנבחר של העובר ואת שק החלמון (הריון 8-8.5 ימים) חשף את נוכחותם של סימנים מקדימים של תאי T ו- B שק החלמון, אבל לא בגוף של העובר . שיטת מחקר in vitro של מערכת culturing הדו-שלבי של בשכבה של תאי אפיתל subepithelial של תאים חד גרעיניים התימוס הובדלו לתוך שק החלמון של טרום-T ולהתבגר לימפוציטים. באותם התנאים תרבות, אבל על בשכבה של תאי סטרומה של תאים חד גרעיניים בכבד מח עצם של שק החלמון הובדלו לתאים טרום ב 'ו IglVT-B-לימפוציטים בוגרים.

התוצאות של מחקרים אלה מצביעים על אפשרות של התפתחות תאים של המערכת החיסונית מרקמות שק החלמון extraembryonic, היווצרות של T ראשוניים שורות תאים B תלויה בגורמים במיקרו-סביבה סטרומה hematopoietic של איברים עובריים.

גם מחברים אחרים הצביעו על כך תאי צק חלמון עם חוזקים מהווים בידול הלימפה, ועל לימפוציטים יצר אינו נבדל מאפיינים אנטיגני אלה בחי בוגרות. הוא מצא כי התאים של שק החלמון של העובר 8-9 ימים יכול לשחזר את lymphopoiesis הַרתִי ב atimotsitarnom עם הופעתה של בוגרת CD3 + CD4 + - ו CD8 + SDZ + לימפוציטים בעל רפרטואר מעוטרים של קולטנים של תאי T. לפיכך, התימוס עשוי להיות מאוכלס על ידי תאים ממוצא adnexal, אבל אי אפשר לשלול את האפשרות של הגירה אל ובתאים התימוס ידי לימפוציטים מסוג T ממקורות lymphopoiesis intraembrionalnyh.

עם זאת, השתלה של תאי hematopoietic שק חלמון לתוך מקבלי מבוגר מוקרן לא הושלם תמיד ארוך ואכלוס הרוס אזורי לוקליזציה רקמות hematopoietic, A במבחנה תאי של שק החלמון ליצור מושבות הטחול קטן בהרבה AGM-שטח התאים. במקרים מסוימים, באמצעות העובר 9 ימים תאים שק חלמון עדיין ניתן להשיג לטווח ארוך (עד 6 חודשים) ואכלוס של מקבלי מוקרן רקמות hematopoietic. החוקרים מאמינים כי תאי CD34 פנוטיפ שק חלמון + + C-kit ידי יכולתם לאכלס מחדש את האיברים הרוס יוצרי דם, לא רק שאינם שונים מאלה של-באזור AGM, אלא גם יעילה יותר לשחזר hematopoiesis, כמו שק חלמון הם הכילו כמעט 37 פעמים יותר .

יצוין כי בניסויים, תאי hematopoietic של שק החלמון עם סמן אנטיגנים GSK (+ c-kit ו / או CD34 + ו- CD38 +), אשר הוכנסו ישירות לתוך הכבד או הצאצאים וריד הבטן של עכברות שקיבלו זריקות של busulfan עד היום ה -18 של ההריון. אצל בעלי חיים חדשים, מיאלופואזיס היה מדוכא בחדות עקב חיסול תאי גזע hemopoietic נגרמת על ידי busulfan. לאחר ההשתלה, HSCs של שק החלמון במשך חודשים בדם ההיקפי של מקבלי מזוהה כדוריות המכיל סמן התורם - glitserofasfatdegidrogenazu. הוא מצא כי שק החלמון של GSK מופחת התוכן של תאי הלימפה, מיאלואידית שושלות erythroid של דם, התימוס, הטחול ומח העצם, שבה רמת chimerism היה גבוה יותר במקרה של intrahepatic, לא התאים שק החלמון תוך ורידי. החוקרים מציעים כי HSCs של שק החלמון של שלבי עוברים מוקדם של הפיתוח (עד 10 ימים) ליישוב מוצלח של איברים hematopoietic של מקבלי מבוגר זקוק לשיתוף פעולה ראשוני עם המיקרו-סביבה hematopoietic של הכבד. יתכן כי בהתפתחות העובר ישנו שלב ייחודי של פיתוח, כאשר תאים של שק החלמון, נודדות בעיקר בכבד, ולאחר מכן לרכוש את היכולת ליישב את stroma להרכיב איברים של מקבלי מבוגר.

בהקשר זה יצוין כי chimerism של תאים של המערכת החיסונית קרוב הוא ציין לאחר השתלת תאי מח עצם לתוך מקבלי מוקרן לבגרות מינית - בתוך תאי הדם של תורם פנוטיפים האחרון בכמויות מספיק גדולות נמצאים בין לימפוציטים מסוג T B- ו גרנולוציטים נמען שנמשך לפחות 6 חודשים.

שיטות מורפולוגי תאי hematopoietic ביונקים זוהו לראשונה ביום ה -7 של התפתחות עוברית ומציגות איי hematopoietic בתוך הכלי של צק החלמון. עם זאת, בידול hematopoietic הטבעי צק החלמון מוגבל אריתרוציטים עיקרי שמירת ליבת סינתזת חלבון עוברי. עם זאת, באופן מסורתי היה נהוג לחשוב כי שק החלמון הוא המקור היחיד של HSC נודדות אל איברים יוצרי דם של העובר המתפתח ולספק hematopoiesis סופי מעורבים וגזעיים, מאז הופעתו של HSC בגוף של העובר הוא סגירת מערכת כלי הדם של שק העובר וחלמון. בתמיכה של נקודת מבט זו, על פי הנתונים בשנת במבחנה שיבוט של תאים של שק החלמון להצמיח גרנולוציטים ו מאקרופאגים vivo ב - מושבות הטחול. לאחר מכן, במהלך הניסויים השתלות נמצא כי התאים hematopoietic של שק החלמון, אשר, על שק חלמון מסוגלים להבחין רק לתוך תאי הדם האדומים העיקרי במיקרו-סביבה של הכבד של היילוד לבין מבוגר SCID-עכברים הרוס מזין התימוס או סטרומה לרכוש את היכולת לאכלס מחדש את האיברים hematopoietic עם שיקום של כל קווים של hemopoiesis אפילו אצל בעלי חיים מבוגרים. באופן עקרוני, זה מאפשר לסווג אותם כמו GSKs נכון - כמו תאים הפועלים בתקופה שלאחר הלידה. ההנחה היא כי שק החלמון, יחד עם האזור AGM, מקור HSCs עבור hematopoiesis סופי יונקים, לעומת זאת, עדיין לא ברור על תרומתם לפיתוח של מערכת hematopoietic. אני לא מבין את המשמעות הביולוגית קיומו של העובר מוקדם של יונקים, שני איברי יוצרי דם עם פונקציות דומות.

החיפוש אחר התשובות לשאלות אלה נמשך. בשנת vivo הצליחו להוכיח נוכחות של שק החלמון של עוברים lymphopoiesis תא 8-8,5-יום בהפחתת SCID-עכברים מוקרן sublethally עם מחסור חמור של לימפוציטים מסוג T ו- B. התאים ההמטופויטיים של שק החלמון הוזרקו גם יחד וגם לתוך הרקמה של הטחול וכבד. לאחר 16 שבועות, מקבלי מזוהה TCR / CD34 \ CD4 + ו- CD8 + לימפוציטים מסוג T ו- B-220 + תאים IgM + B שכותרתו התורם antrhgenami MHC. בגוף, עוברי 8-8.5 יום של תאי גזע, המסוגלים לשיקום כזה של המערכת החיסונית, המחברים לא מצאו.

תאים hematopoietic של שק החלמון יש פוטנציאל שגשוג גבוהה מסוגלים מסוגלים רבייה עצמית ממושכת במבחנה. מחברים אחדים זיהו תאים אלה כבסיס HSC לטווח הארוך (כ 7 חודשים) הדור ובתאי erythroid נבדלים אבות מח עצם של קו erythroid passaging משך זמן ארוך יותר, מושבות גודל גדולות, גדל רגיש לגורמי גדילה והתפשטות ממושכת יותר. בנוסף, בתנאים המתאימים לעיבוד של תאים של שק החלמון במבחנה, תאים מבשר לימפה גם נוצרו.

נתונים אלה מצביעים על מקור כללי של צק החלמון GSK, שבו פחות מחויב ולכן יש פוטנציאל שגשוג גדול יותר מאשר תאי גזע ממוח העצם. עם זאת, על אף העובדה כי צק החלמון מכיל ובתאי hematopoietic פלוריפוטנטיים, לטווח ארוך תומכים קווים שונים של בידול hematopoietic במבחנה, קריטריון היחיד התועלת של GCW הוא יכל לאכלס מחדש איברי hematopoietic ממושכים של הנמען, תאי hematopoietic שהם גנטי לקויים או פגום. לפיכך, שאלת המפתח היא האם התאים hematopoietic פלוריפוטנטיים של שק חלמון להגר ולהתיישב באיברים hematopoietic ו tselesoorbrazno שיעודכן יצירתו המפורסמת, אשר הפגינו את יכולתם לאכלס מחדש את האיברים יוצרי דם של חיות בוגרות מינית עם היווצרות של קווי hematopoietic הגדולות. ואילו בעוברי עופות ב 70-ies זוהו intraembrionalnye מקורות HSC סופית כי נקראה כבר בסימן שאלה את התיאוריות המבוססות על מקור adnexal GSK, כולל נציגים של כיתות אחרות של בעלי חוליות. בשנים האחרונות היו פרסומים על הנוכחות של יונקים ובני אדם אתרי intraembrionalnyh דומים המכילים GSK.

שוב נציין כי הידע הבסיסי בתחום זה הוא חשוב ביותר עבור השתלת תאים מעשית, לא רק לעזור להגדיר את המקור המועדף של HSC, אלא גם כדי להקים את הייחוד של אינטראקציה של תאי hematopoietic עיקריים מן אורגניזמים זרים גנטי. זה ידוע כי ממשל של תאי גזע אנושיים hematopoietic בעובר organogenesis כבד כבשים עובריים בשלב מוביל הייצור של חיות כימרי, דם במח עצם נקבעים ביציבות מ -3 עד 5% של תאי hematopoietic אדם. במקרה זה, HSCs אדם אינו משתנה קריוטיפ שלהם, תוך שמירה על שיעור גבוה של ריבוי ואת היכולת להבדיל. בנוסף, HSC xenogeneic המושתל אינו מתנגש עם המערכת החיסונית ותאי phagocytic של האורגניזם המארח הוא לא להפוך לתאים סרטניים אשר היוו את הבסיס של הפיתוח האינטנסיבי של שיטות תיקון תוך רחמים של מחלה גנטית תורשתית באמצעות ESCs או HSCs טרנספקציה גנים לקויים.

אבל באיזה שלב של אמבריוגנזה נכון יותר לבצע תיקון כזה? תאים בפעם הראשונה, נחוש hematopoiesis ביונקים להופיע מיד לאחר ההשתלה (יום 6 של ההריון), כאשר המאפיינים המורפולוגיים של בידול hematopoietic ואיברים hematopoietic משוערת עדיין אינם זמינים. בשלב זה, תאים בעובר עכבר המפוזרים יכולים לאכלס מחדש את האיברים hematopoietic מקבלי מוקרן כדי ליצור אריתרוציטים ו לימפוציטים, שונים מתאי המארח או המוגלובין הקלד בהתאמת glitserofosfatizomerazy סמן כרומוזומליות נוסף (TB) של תאי התורם. אצל יונקים, כמו ציפורים, יחד עם שק החלמון לסגירת המיטה הכולל כלי הדם ישירות לתוך הגוף של העובר splanhnoplevre para-aortic מופיעים תאים hematopoietic. מתאי hematopoietic אזור AGM-שהוקצו AA4.1 + פנוטיפ, מזוהה תאים hematopoietic מולטיפוטנטיים להרכיב טריקו B-לימפוציטים, גרנולוציטים, megakaryocytes, מקרופאגים. Phenotypically, ובתאים מולטיפוטנטיים אלה קרובים מאוד HSCs מח עצם בבעלי חיים בוגרים (CD34 + c-kit +). מספר מולטיפוטנטיים AA4.1 + תאים בין כל אזור AGM-תא קטן - הם לא יותר מ 1/12 חלק ממנה.

בעובר האנושי נמצא גם אזור AGM הומולוגי של בעלי חיים, אזור intraembryonic המכיל HSC. יתר על כן, בבני אדם יותר מ 80% של תאים multipotent עם פוטנציאל שגשוג גבוהה כלולים בגוף של העובר, אם כי תאים כאלה נמצאים שק החלמון. ניתוח מפורט של לוקאליזציה שלהם הראו כי מאות תאים כאלה מורכבים לקבוצות קומפקטיות הממוקמים בקרבת האנדותל של קיר הגחון של אבי העורקים הגבי. Phenotypically, הם CD34CD45 + תאים לין. להיפך, בשק החלמון, כמו גם באיברים אחרים hematopoietic של העובר (כבד, מוח העצם), תאים כאלה הם בודדים.

כתוצאה מכך, AGM-באזור העוברי אנושי מכיל צבירי תאי hematopoietic הקשורים קשר הדוק עם האנדותל האאורטה הגבה הגחון. קשר זה ניתן לייחס ורמת חיסון ייחודית - ואשכולות של תאים hematopoietic ותאי אנדותל להביע פקטור הגדילה של אנדותל כלי הדם, ליגנד FLT-3 לקולטניהם FLK-1 ו- STK-1, כמו גם תאי גזע לוקמיה גורם שעתוק. נגזרי המזנכימה AGM-האזור מיוצג תאים צפופים מעוגל tyazhem המוקם לאורך האאורטה הגבה והבע C tenascin - גליקופרוטאין חומר בסיסי משתתף באופן פעיל בתהליכים של אינטראקציות תא-תא והגירה.

AGM-מחוז תאי גזע מולטיפוטנטיים לאחר ההשתלה לשחזר hematopoiesis במהירות בעכברים בוגרים שנחשפו זמן רב (עד 8 חודשים) לספק hematopoiesis יעיל. בשק החלמון של תאים בעלי תכונות כאלה, המחברים לא גילו. התוצאות של מחקר זה תאושרנה על ידי עבודה אחרת אשר הראתה כי בשלבים המוקדמים של התפתחות העוברים (10.5 ימים) באזור AGM הוא המקור היחיד של תאי העונים על ההגדרה של GCW, מיאלואידית ו הלימפה שחזור hematopoiesis ב מבוגר מוקרן נמענים.

מ קו סטרומה אזור AGM-שהוקצה AGM-S3, אשר תומך בדור של תאים בתרבית CFU-GM אבות מחויבים, BFU-E, CFU-E ו CFU סוג מעורב. התוכן של האחרון במהלך הטיפוח על שכבת המשנה של מזין AGM-S3 תאים עולה מ 10 עד 80 פעמים. לכן, ב במייקרו-הסביבה של תאי סטרומה הנוכחיים AGM-האזור, ביעילות לתמוך הדם, כך הוא AGM-שטח עשוי לשמש איברי יוצרי דם עובריים - המקור הסופי של HSC, כי הוא, GSK להרכיב רקמות hematopoietic של חיה מבוגרת.

AGM-לאזור מתקדם הרכב הסלולר immunofenotipirovanie הראה כי זה מתגוררים לא רק תאים hematopoietic מולטיפוטנטיים, אלא גם תאים של מחויבת מיאלואידית ו הלימפה (T ו לימפוציטים מסוג B) בידול. עם זאת, כאשר הניתוח המולקולרי של CD34 הבודד + c-kit + תאים-באזור AGM באמצעות תגובת השרשרת של פולימראז חשף ההפעלה רק בטא-גלובין ו myeloperoxidase אבל לא גני הלימפה קידוד הסינתזה של CD34, Thy-1 ו- 15. גנים ספציפיים חלקיים בשושלת הפעלה אופיינית שלבי התפתחות מוקדמים של הדור HSCs ו ובתאים. בהתחשב בכך את מספר kommiti- אבות רואן העובר 10 יום AGM-שטח על ידי 2-3 סדרי גודל נמוך יותר מאשר בכבד, ניתן לטעון כי ביום 10 של hematopoiesis עובריים ב AGM רק מתחיל, בעוד בעיקר דם יוצרי איברים של העובר בתקופה זו קווי hematopoietic כבר פרוסות.

ואכן, בניגוד קודם לכן (9-11 ימים) של תאי גזע hematopoietic של שק החלמון ואת האזור של AGM, אשר repopulating במיקרו-סביבה hematopoietic של היילוד, אך לא מבוגר, ובתאים hematopoietic 12-17 ימים בכבד העובר אינו מחייב אברים במייקרו-סביבה ו hematopoietic לאחר לידה מוקדם לכבוש חיה מבוגרת אינה גרועה יותר מאשר תינוק בן יומו. HSCs לאחר ההשתלה של hematopoiesis המבוגר בכבד העובר בעכברי נמען מוקרנים היה polyclonal בטבע. בנוסף, באמצעות מושבות שכותרתו מוצג שהפעולה של שיבוטים הוקמו הייתה לגמרי מציית ברציפות משובטת, זוהתה מח העצם הבוגר. לכן, GSK בכבד עובר מסומן הרבה תנאים עדינים ללא ציטוקינים prestimulyatsii אקסוגניים, כבר יש את התכונות הבסיסיות של המבוגר HSCs אין צורך במייקרו-הסביבה של פוסט-העוברי המוקדם, למצב של מנוחה עמוקה לאחר השתלה וגייס ברצף klonoobrazovanie בהתאם ברציפות המשובטת המודל.

ברור, אנחנו צריכים להתעכב קצת יותר על התופעה של ירושה משובטים. Erythropoiesis נושאת תאים hemopoietic גזע שיש להם פוטנציאל שגשוג גבוהה ויכולת להבדיל בכל השורות של תאי דם מבשר מחויב. עם hematopoiesis רגיל, רוב תאי גזע hematopoietic נשארים במצב דרמטולוגי והם מגויסים עבור התפשטות בידול, להרכיב רצופים שיבוטים רצופים. תהליך זה נקרא רצף משובטים. עדות ניסויית של רצף משובטים במערכת ההמטופויטית התקבל במחקרים עם GSK המסומנים בהעברת גנים רטרו-ויראליים. אצל בעלי חיים בוגרים, hematopoiesis נשמר על ידי שיבוטים בהמופואטים רבים הפועלים בו זמנית נגזר GSK. בהתבסס על תופעת ההמשכיות המשובצת, פותחה גישת רפולציה לזיהוי GCS. על פי עיקרון זה, להבדיל לטווח ארוך HSCs (תאי גזע haematopoietic לטווח ארוך, LT-HSC), מסוגלים לשחזר את מערכת hematopoietic של למידה מתמדת, ועל HSC לטווח קצר, כדי לבצע את התפקיד הזה לתקופה מוגבלת של זמן.

אם ניקח בחשבון את תאי הגזע hematopoietic מבחינת הגישה repopulyatsionnogo, מאפיין של תאים בכבד העובר hematopoietic היא היכולת שלהם ליצור מושבה, אשר גודל הוא הרבה יותר גבוה מאשר אלו עם גידול בחוט GSK מח דם או עצם, וזה חל על כל סוגי מושבות. עובדה זו כבר מצביע על פוטנציאל שגשוג גבוה יותר של תאים hematopoietic של הכבד עובריים. אחד המאפיינים הייחודיים של ובתאים hematopoietic בכבד העובר - קצר יותר בהשוואה למקורות אחרים של מחזור התא, אשר חשוב מנקודת המבט של ואכלוס היעילות של hematopoiesis בהשתלות. ניתוח של הרכב הסלולר של השעית hematopoietic המתקבלת אורגניזם המקורות בוגר, מראה כי בכל שלבי ontogeny של תאי בעלי גרעין לתועלתו מיוצג תאים מובחנים סופנים, המספר ואת הפנוטיפ של אשר תלוי לגיל רקמת ד"ר מר haematopoietic התורם. בפרט, השעיה של מח עצם mononuclear ותאי דם טבורים על ידי יותר מ 50% מורכבים של תאי שושלת הלימפה בוגרים, בעוד פחות מ 10% של לימפוציטים הנמצאת ברקמות hemopoietic בכבד עובר. יתר על כן, תאי הקו מיאלואידית בכבד העובר ואת erythroid העוברית הציגו לתועלתו הבאה, בעוד דם טבורים ו-מקרופאג גרנולוציט מח העצם לגבור אלמנטים.

חשוב הוא העובדה כי הכבד העוברי מכיל קבוצה מלאה של קודמיו המוקדם של hemopoiesis. אלה האחרונים כוללים erythroid, granulopoietic, megakaryopoietic ו רב מושבות התאים להרכיב. אבות פרימיטיביים יותר שלהם - ביטוח סיעודי-IC - מסוגלים להתרבות להבדיל במבחנה עבור 5 או יותר שבועות, וגם כדי לשמור על פעילות תפקודית לאחר engraftment בגוף של הנמען אלוגנאית, ואפילו השתלת xenogeneic לתוך חיות immunodeficient.

דומיננטיות היתכנות ביולוגיות בתאי כבד erythroid עובריים (עד 90% מכלל תאי hematopoietic סה"כ) עקב הצורך לספק מסה כדורית הגדלת נפח דם במהירות של העובר המתפתח. בשנת ייצור כדוריות דם האדום בכבד עובר מבשרי erythroid גרעיניים מיוצגים דרגות שונות של בגרות המכילות חלבון עוברי (a2u7), אשר נובע זיקה חזקה יותר חמצן מבטיחה ספיגה יעילה של האחרון מ דם אימהי. גברת ייצור כדוריות הדם אדום בכבד עובר קשור לעלייה מקומית סינתזה של אריתרופואטין (EPO). ראוי לציין כי יישום פוטנציאל hematopoietic של תאי כבד עובריים hematopoietic מספיק נוכחות אריתרופואטין לבד, ואילו מחויבות שנמנים HSCs מח עצם ייצור כדוריות דם אדום ודם טבורים דורש שילוב של ציטוקינים וגורמי גדילה מורכבים EPO, SCF, GM-CSF ו- IL-3. בשעה ובתאים hematopoietic מוקדם זה מבודד בכבד העובר ללא קולטנים EPO, לא להגיב אריתרופואטין אקסוגניים. לזירוז של כדוריות דם אדומות להשעייה של תאים חד גרעיניים בכבד העובר מחייב נוכחות של תאים eritropoetinchuvstvitelnyh מתקדמים יותר עם פנוטיפ CD34 + CD38 +, המבטאים את הקולטן EPO.

הספרות היא עדיין לא התגבשה הסכמה על הקמת hematopoiesis בתקופה העוברית. לא הקימה את קיומו ואת משמעות תפקודית של מקורות חוּץ ו intraembrionalnyh של ובתאים hematopoietic. עם זאת אין ספק כי בהתפתחות העובר הכבד האנושי הוא האיבר המרכזי של hematopoiesis ובמשך 6-12 שבועות של הריון הוא המקור העיקרי של תאי גזע hematopoietic המאכלסים את הטחול, מח התימוס ועל העצם, GDR להשיג פונקציות נלוות בתקופות שלפני ואחרי לידה פיתוח.

יש לציין שוב כי הכבד העוברי בהשוואה למקורות אחרים מאופיין בתכולה הגבוהה ביותר של HSC. כ 30% של תאים CD344 של הכבד העוברי יש פנוטיפ של CD38. במקביל, מספר תאים מבשר הלימפה (CD45 +) בשלבים המוקדמים של hematopoiesis בכבד הוא לא יותר מ 4%. נמצא כי, כמו העובר 7 כדי 17 שבועות של הריון, מספר B לימפוציטים עולה בהדרגה עם "צעד" חודשי הוא 1.1%, ואילו רמת GSK מופחתת לצמיתות.

הפעילות התפקודית של תאי גזע hematopoietic גם תלוי בתקופה של התפתחות עובריים של המקור שלהם. חקירת פעילות היווצרות מושבה כבדה תאים של עוברי אדם 6-8 דקות ו 9-12 דקות שבועות הריון כאשר בתרבית בינונית המוצק למחצה בנוכחות SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 ו- EPO הראו כי המספר הכולל של מושבות 1 , 5 פעמים גבוה יותר כאשר לזרוע כבד עוברי HSV מוקדם בפיתוח. במקביל, מספר ובתאים בכבד myelopoiesis כפי CFU-GEMM, ב 6-8 שבועות של העובר הוא יותר משלוש פעמים מספר על 9-12 שבועות של הריון. באופן כללי, הפעילות של המושבה להרכיב תאי כבד hematopoietic של העוברים של השליש הראשון של ההריון היה גבוה משמעותית מזה של השליש השני של תאי הכבד עוברי.

הנתונים לעיל עולה כי הכבד העוברי בהתפתחות העובר מוקדם מאופיין לא רק תכולה גבוהה של ובתאים hematopoietic מוקדם, אבל התאים hematopoietic שלה מאופיינים במגוון רחב של בידול לתוך שורות תאים שונים. מאפיינים אלה של הפעילות התפקודית של תאי כבד עובריים גזע hematopoietic עלולים לקבל קצת משמעות קלינית, מאז המאפיינים האיכותיים שלהם מאפשרים צפויים השפעה טיפולית כאשר הביעו השתלה אפילו כמות קטנה של תאים שהושגו בשלבים המוקדמים של הריון.

עם זאת, הבעיה של מספר תאי גזע hematopoietic הנדרשים להשתלה יעילה נשאר פתוח ורלוונטי. ניסיונות נעשים כדי לפתור את זה באמצעות פוטנציאל גבוה של רבייה עצמית של תאים hematopoietic של הכבד עובריים במבחנה עם גירוי שלהם על ידי ציטוקינים וגורמי גדילה. עם זלוף קבוע bioreactor של GSC מוקדם של הכבד העוברי, לאחר 2-3 ימים על הפלט ניתן להשיג את מספר תאי hemopoietic גזע 15 פעמים גבוה יותר מאשר ברמה הבסיסית שלהם. לשם השוואה, יש לציין כי כדי להשיג עלייה פי 20 בתשואה של דם טבורי HSC באותם תנאים, זה לוקח לפחות שבועיים.

לכן, הכבד העוברי שונה ממקורות אחרים של תאי גזע hematopoietic עם תוכן גבוה יותר של שני תאים מוקדמים המוקדמים hematopoietic. בתרבות עם גורמי גדילה, תאי הכבד עובריים עם הפוטוטיפ CD34 + CD45Ra1 CD71l0W טופס 30 פעמים יותר מושבות מאשר תאי דם טבורי דומים, ו 90 פעמים יותר מאשר HSC של מוח העצם. המובהק ביותר של מקורות אלה של הבדל בתוכן של ובתאים hematopoietic מוקדם להרכיב מושבות מעורבת - מספר CFU-GEMM בכבד העובר עולה כי דם טבורי ומח העצם, בהתאמה 60 ו 250 פעמים.

חשוב היא העובדה כי עד השבוע ה -18 של התפתחות עוברית (במהלך תחילת hematopoiesis במח עצם) בפונקצית היישום hemopoietic כולל יותר מאשר 60% של התאים הכבדים. מאז לפני השבוע ה -13 של התפתחות עוברית אצל בני אדם הם התימוס ועל thymocytes נעדר בהתאמה, השתלה של תאים בכבד עובר hematopoietic של 6-12 שבועות של הריון מפחית באופן משמעותי את הסיכון של תגובה "שתל מול מארחת" ואינה דורשת את הבחירה של תורם histocompatible, שכן היא מאפשרת יחסית קלה להשיג המימפוטיזם.