Sel induk hematopoietik kantung kuning telur

Jelas, berbagai potensi proliferatif dan diferensiasi sel punca hematopoietik disebabkan oleh keganjilan perkembangan ontogenetiknya, karena dalam proses ontogenesis, bahkan lokalisasi daerah utama hematopoiesis berubah pada manusia. Sel progenitor hematopoietik kantung kuning telur janin berkomitmen pada pembentukan garis sel eritropoietik secara eksklusif. Setelah migrasi GSK primer ke hati dan limpa di lingkungan mikro organ-organ ini, spektrum garis komisioninya berkembang. Secara khusus, sel induk hematopoietik memperoleh kemampuan untuk menghasilkan garis keturunan limfoid. Pada periode prenatal, sel prekursor hematopoietik mencapai zona lokalisasi akhir dan mengkolonisasi sumsum tulang. Dalam proses perkembangan janin dalam darah janin mengandung sejumlah besar sel hemopoietik batang. Misalnya, pada minggu ke 13 kehamilan, tingkat HSC mencapai 18% dari total jumlah sel darah mononuklear. Ke depan ada penurunan progresif dalam kandungan mereka, namun bahkan sebelum kelahiran, jumlah HSC dalam darah tali pusar sedikit berbeda dari jumlah mereka di sumsum tulang.

Sesuai dengan ide klasik, perubahan alam di lokalisasi hematopoiesis selama perkembangan embrio mamalia dilakukan oleh migrasi dan implementasi dari lingkungan mikro sel induk hematopoietik pluripoten baru - dari kuning telur ke dalam hati, limpa dan sumsum tulang. Sejak tahap awal perkembangan embrio jaringan hematopoietik mengandung sejumlah besar sel-sel induk, yang menurun sebagai usia kehamilan, yang paling menjanjikan untuk memperoleh sel induk hematopoietik dianggap hematopoietik jaringan hati janin diisolasi dari bahan abortnogo di 5-8 minggu kehamilan.

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

Asal sel induk hematopoietik

Fakta bahwa pembentukan eritrosit embrio berasal dari pulau darah kantung kuning telur, tidak diragukan lagi. Namun, potensi diferensiasi in vitro sel hemopoietik kantung kuning telur sangat terbatas (mereka membedakan terutama pada eritrosit). Perlu dicatat bahwa transplantasi sel punca hematopoietik kantung kuning telur tidak dapat mengembalikan hemopoiesis untuk waktu yang lama. Ternyata sel-sel ini bukanlah prekursor GSK organisme dewasa. Benar GSK muncul sebelumnya, pada 3-5 minggu perkembangan janin, di zona pembentukan jaringan lambung dan endotelium pembuluh darah (paraaortic splanchnopleura, P-SP), dan di tempat bookmark aorta gonad dan ginjal primer - di bidang atau lebih Mesonefros disebut AGM-area. Hal ini menunjukkan bahwa sel wilayah AGM merupakan sumber tidak hanya HSC, tetapi juga sel endotel pembuluh darah, serta osteoklas yang terlibat dalam proses pembentukan jaringan tulang. Pada minggu ke 6 kehamilan, sel progenitor hematopoietik awal dari wilayah AGM dialihkan ke hati, yang tetap merupakan organ hematopoietik utama janin sampai kelahiran.

Karena saat ini sangat penting dari sudut pandang transplantasi sel, masalah asal HSC dalam proses embriogenesis manusia layak mendapat eksposisi yang lebih rinci. Gagasan klasik bahwa sel induk hematopoietik mamalia dan burung berasal dari sumber ekstraembrional didasarkan pada studi Metcalf dan Moore, yang pertama kali menggunakan teknik kloning untuk HSC dan keturunan mereka yang diisolasi dari kantung kuning telur. Hasil kerja mereka menjadi basis teori migrasi, yang menurut GSK pertama muncul di kantong kuning telur, secara konsisten mengisi organ hemopoietik sementara dan definitif saat mereka membentuk lingkungan mikro yang sesuai. Beginilah pandangan bahwa generasi GSK, yang awalnya terlokalisir di kantong kuning telur, berfungsi sebagai basis seluler untuk hematopoiesis definitif.

Sel leluhur hematopoietik kantung kuning telur termasuk dalam kategori sel prekursor awal hemopoiesis. Fenotipe mereka dijelaskan dengan formula AA4.1 + CD34 + c-kit +. Tidak seperti GCS sumsum tulang dewasa, mereka tidak mengekspresikan molekul anta dan MHC Sca-1. Tampaknya antigen penanda pada membran permukaan kantung kuning HSC selama kultivasi sesuai dengan diferensiasinya selama perkembangan embrio dengan pembentukan garis hemopoiesis yang berkomitmen: tingkat ekspresi antigen CD34 dan Thy-1 menurun, ekspresi CD38 dan CD45RA meningkat, dan molekul HLA-DR muncul. Selanjutnya, faktor yang diinduksi sitokin dan pertumbuhan, spesialisasi in vitro, ekspresi antigen yang spesifik untuk sel progenitor hematopoietik dari garis sel tertentu dimulai. Namun, hasil studi hematopoiesis embrio di perwakilan dari tiga kelas vertebrata (hewan amfibi, burung dan mamalia), dan khususnya, analisis asal HSCS bertanggung jawab untuk hematopoiesis definitif di ontogenesis postnatal, bertentangan dengan ide-ide klasik. Telah ditetapkan bahwa di antara perwakilan semua kelas yang diperiksa dalam embriogenesis, dua daerah independen terbentuk dimana GSK muncul. Wilayah "klasik" ekstraembrisik diwakili oleh kantung kuning telur atau analognya, sedangkan zona intraembryonic yang baru diidentifikasi dari lokalisasi HSC mencakup mesenkim para-aorta dan wilayah AGM. Hari ini dapat dikatakan bahwa pada amfibi dan burung, HSC definitif berasal dari sumber intraembrionik, sedangkan pada mamalia dan manusia, keterlibatan GSK kantung kuning telur dalam hematopoiesis definitif tidak dapat dikesampingkan sepenuhnya.

Hematopoiesis embrio pada kantung kuning telur sebenarnya adalah erythropoiesis primer, yang ditandai dengan pelestarian nukleus pada semua tahap pematangan eritrosit dan sintesis hemoglobin tipe janin. Menurut data terakhir, gelombang erythropoiesis utama berakhir di kantung kuning telur pada hari ke 8 perkembangan embrio. Hal ini diikuti oleh periode akumulasi sel progenitor erythroid definitif - BFU-E, yang terbentuk secara eksklusif di kantong kuning telur dan pertama kali muncul pada hari ke 9 kehamilan. Tahap selanjutnya dari embriogenesis sudah membentuk sel progenitor erythroid definitif - CFU-E, dan juga sel-sel mast (!) Dan CFU-GM. Inilah dasar adanya sudut pandang yang menurutnya sel progenitor definitif muncul di kantong kuning telur, bermigrasi dengan darah, menetap di hati dan dengan cepat memulai tahap pertama hematopoiesis intraembryonik. Menurut gagasan tersebut, kantung kuning telur dapat dianggap, di satu sisi, sebagai tempat erythropoiesis primer, dan di sisi lain sebagai sumber pertama sel progenitor hematopoietik definitif dalam perkembangan embrio.

Telah ditunjukkan bahwa sel pembentuk koloni dengan potensi proliferasi tinggi dapat diisolasi dari kantung kuning telur yang sudah ada pada hari ke 8 kehamilan, yaitu jauh sebelum penutupan sistem vaskular embrio dan kantung kuning telur. Dan sel-sel dari kantung kuning telur dengan potensi proliferatif tinggi pada koloni bentuk in vitro yang ukuran dan komposisi selnya tidak berbeda dengan parameter pertumbuhan kultur sel sumsum tulang yang terkait. Pada saat yang sama, ketika menanam kembali sel pembentuk koloni kantung kuning telur dengan potensi proliferatif yang tinggi, lebih banyak sel pembentukan koloni anak perempuan dan sel progenitor multipoten terbentuk dibandingkan dengan penggunaan nenek moyang sumsum tulang dari hemopoiesis.

Kesimpulan akhir tentang peran sel induk hematopoietik dalam yolk sac hematopoiesis definitif dapat memberikan hasil yang penulis memperoleh garis sel endotel dari yolk sac (G166), yang secara efektif mendukung proliferasi sel dengan fenotip dan fungsional karakteristik HSC (AA4.1 + WGA +, kepadatan rendah dan sifat perekat lemah). Kandungan yang terakhir selama kultivasi pada lapisan pengumpan sel C166 meningkat lebih dari 100 kali dalam 8 hari. Koloni campuran tumbuh di bertapak dari garis sel S166, diidentifikasi makrofag, granulosit, megakaryocytes, monosit, dan sel-sel blast, dan sel-sel prekursor B dan limfosit T. Sel kantung rahim, tumbuh pada lapisan sel endotel, memiliki kemampuan untuk mereproduksi dirinya sendiri dan bertahan dalam eksperimen pengarang sampai tiga bagian. Pemulihan dengan bantuan hemopoiesis pada tikus yang matang secara seksual dengan kombinasi immunodeficiency (SCID) disertai dengan pembentukan semua jenis leukosit, serta limfosit T dan B. Namun, penulis dalam penelitian mereka menggunakan sel-sel dari kantung kuning telur dari 10-hari embrio, dari mana sistem pembuluh darah ekstra dan intraembrionalnye sudah ditutup, yang tidak mengecualikan kehadiran di antara sel-sel yolk sac GSK intraembrionalnogo asal.

Pada saat yang sama, analisis potensi diferensiasi sel-sel hematopoietik dari tahap awal pengembangan, sebelum menggabungkan sistem yang dipilih vaskular embrio dan kantung kuning telur (8-8,5 hari kehamilan) mengungkapkan adanya prekursor sel T dan B dalam kuning telur, tapi tidak dalam tubuh embrio . Metode in vitro sistem kultur dua langkah pada monolayer sel epitel dan subepitel dari sel-sel mononuklear timus dibedakan ke dalam kuning telur pra-T dan matang T-limfosit. Di bawah kondisi kultur yang sama, namun pada monolayer sel stroma hati dan sumsum tulang, mononukleat kuning telur dibedakan menjadi sel pra-B dan limfosit IglVT-B yang matang.

Hasil penelitian ini menunjukkan kemungkinan pengembangan sel sistem kekebalan dari jaringan ekstraembrionik kantung kuning telur, dan pembentukan sel T dan B primer bergantung pada faktor lingkungan mikro stroma pada organ hematopoietik embrionik.

Dalam karya penulis lain, juga ditunjukkan bahwa kantong kuning mengandung sel dengan potensi diferensiasi limfoid, dan limfosit yang dihasilkan tidak berbeda dalam karakteristik antigenik dari hewan dewasa secara seksual. Ditemukan bahwa sel-sel kantung kuning telur dari embrio berusia 8-9 hari mampu memulihkan limfopoiesis pada timus atimosit dengan munculnya CD3 + CD4 + dan CDZ + CD8 + limfosit dewasa yang memiliki repertoar reseptor sel T yang formal. Dengan demikian, timus dapat dihuni dengan sel-sel asupan ekstraembrionik, namun tidak mungkin untuk menyingkirkan kemungkinan kemungkinan terjadinya timbunan sel prekursor T-limfosit awal dari sumber intraembrisik limfopoiesis.

Repopulation zona lama hancur Namun, transplantasi sel hematopoietik yolk sac ke penerima dewasa iradiasi tidak selalu diselesaikan hematopoietik lokalisasi jaringan, in vitro sel dari kantung kuning telur membentuk koloni limpa jauh lebih kecil daripada sel AGM-daerah. Dalam beberapa kasus, dengan menggunakan sel kantung kuning telur dari embrio 9 hari, masih memungkinkan untuk mencapai kembalinya jaringan hematopoietik penerima iradiasi yang berkepanjangan (hingga 6 bulan). Penulis percaya bahwa sel-sel kantung kuning telur dengan fenotipe CD34 + c-kit +, dalam hal kemampuan mereka untuk mengisi kembali organ hemopoietik yang hancur, tidak hanya tidak berbeda dengan daerah AGM, tetapi juga mengembalikan hemopoiesis secara lebih efisien, karena mengandung kantung kuning telur hampir 37 kali lebih banyak .

Perlu dicatat bahwa dalam percobaan, sel-sel hematopoietik dari kuning telur dengan antigen penanda GSK (c-kit + dan / atau CD34 + dan CD38 +), yang diperkenalkan langsung ke hati atau vena keturunan perut dari tikus betina yang menerima suntikan dari busulfan untuk hari ke-18 kehamilan. Pada hewan yang baru lahir tersebut, myelopoiesis mengalami depresi yang tajam karena penghapusan sel hemopoietik batang yang disebabkan oleh busulfan. Setelah transplantasi HSC dari kantong kuning telur, selama 11 bulan pada darah perifer penerima, unsur seragam yang mengandung penanda donor, gliserofosfat dehidrogenase, terdeteksi. Hal ini ditemukan bahwa kuning telur dari GSK mengurangi isi sel limfoid, myeloid dan garis keturunan erythroid darah, timus, limpa dan sumsum tulang, dimana tingkat chimerism lebih tinggi dalam kasus intrahepatik, tidak intravena sel yolk sac. Penulis percaya bahwa embrio kantung kuning GSK tahap awal pengembangan (hingga 10 hari) untuk berhasilnya kolonisasi organ hematopoietik penerima dewasa memerlukan interaksi awal dengan lingkungan mikro hemopoietik hati. Ada kemungkinan bahwa dalam embriogenesis ada tahap perkembangan yang unik, ketika sel-sel kantung kuning telur, yang bermigrasi pada awalnya ke hati, kemudian memperoleh kemampuan untuk menjajah stroma organ hematopoietik penerima yang dewasa secara seksual.

Dalam hal ini perlu dicatat bahwa chimerism dari sel-sel sistem kekebalan tubuh sering diamati setelah transplantasi sel sumsum tulang menjadi penerima diiradiasi dewasa secara seksual - dalam sel-sel darah donor fenotipe terakhir dalam jumlah yang cukup besar ditemukan di antara B- dan T-limfosit dan granulosit penerima yang berlangsung setidaknya 6 bulan.

Dengan metode morfologi, sel hematopoietik pada mamalia pertama kali terdeteksi pada hari ke 7 perkembangan embrio dan diwakili oleh pulau hematopoietik di dalam pembuluh kantung kuning telur. Namun, diferensiasi hematopoietik alami pada kantung kuning telur terbatas pada sel darah merah primer, yang mempertahankan inti dan mensintesis hemoglobin janin. Meskipun demikian, secara tradisional diyakini bahwa kantung kuning telur adalah satu-satunya sumber GSK yang bermigrasi ke organ hematopoietik embrio yang sedang berkembang dan memberikan hematopoiesis definitif pada hewan dewasa, karena penampilan GSK di tubuh embrio bersamaan dengan penutupan sistem vaskular kantung kuning telur dan embrio. Sudut pandang ini didukung oleh bukti bahwa sel kantung kuning telur dalam kloning in vitro menimbulkan granulosit dan makrofag, dan secara in vivo ke koloni limpa. Kemudian selama percobaan transplantasi ditemukan bahwa sel-sel hematopoietik dari kuning telur, yang, dalam kuning telur kantung mampu membedakan hanya ke dalam sel-sel darah merah utama dalam lingkungan mikro dari hati yang baru lahir dan dewasa SCID-tikus hancur thymus atau stroma pengumpan memperoleh kemampuan untuk terisi kembali organ hematopoietik dengan pemulihan semua garis hemopoiesis bahkan pada hewan penerima dewasa. Pada prinsipnya, ini memungkinkan untuk mengklasifikasikannya sebagai GSK sejati - sebagai sel yang berfungsi pada periode pascakelahiran. Diasumsikan bahwa kantung kuning telur, bersama dengan wilayah AGM, berfungsi sebagai sumber HSC untuk hematopoiesis definitif pada mamalia, namun kontribusinya terhadap pengembangan sistem hematopoietik masih belum jelas. Rasa biologis eksistensi pada embriogenesis awal mamalia dari dua organ hemopoietik dengan fungsi serupa juga tidak dapat dimengerti.

Pencarian untuk jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini terus berlanjut. In vivo, adalah mungkin untuk membuktikan adanya kantung kuning telur dari embrio kuning 8-8,5 hari yang memulihkan limfopoiesis pada tikus SCID iradiasi secara subleta dengan defisiensi limfosit T dan B yang jelas. Sel hematopoietik kantung kuning telur disuntikkan secara intraperitoneal dan langsung ke jaringan limpa dan hati. Setelah 16 minggu, limfosit TCR / CD34 \ CD4 + dan CD8 + T-limfosit B-220 + IgM + B, diberi label dengan antrogen donor MHC, terdeteksi pada penerima. Di dalam tubuh, embrio sel induk 8-8,5 hari, yang mampu melakukan pemulihan sistem kekebalan tersebut, para penulis tidak menemukannya.

Sel hematopoietik kantung kuning telur memiliki potensi proliferatif tinggi dan mampu melakukan reproduksi diri secara berkepanjangan secara in vitro. Beberapa penulis telah mengidentifikasi sel-sel ini sebagai dasar untuk HSC jangka panjang (sekitar 7 bulan) generasi sel progenitor eritroid berbeda dari nenek moyang sumsum tulang garis erythroid passaging durasi yang lebih lama, koloni ukuran besar, peningkatan kepekaan terhadap faktor pertumbuhan dan proliferasi lebih lama. Selain itu, di bawah kondisi yang sesuai untuk budidaya sel kantung kuning telur secara in vitro, sel prekursor limfoid juga terbentuk.

Data yang diberikan pada umumnya memungkinkan untuk mengobati kantung kuning telur sebagai sumber HSC, dan kurang berkomitmen dan oleh karena itu memiliki potensi proliferasi lebih besar daripada sel induk sumsum tulang. Namun, meskipun fakta bahwa yolk sac mengandung sel-sel progenitor hematopoietik pluripoten, jangka panjang mendukung berbagai jalur diferensiasi hematopoietik in vitro, satu-satunya kriteria untuk kegunaan GCW adalah kemampuan mereka untuk terisi kembali organ hematopoietik berkepanjangan penerima, sel-sel hematopoietik yang secara genetik kekurangan atau rusak. Dengan demikian, pertanyaan kunci adalah apakah sel-sel hematopoietik pluripoten dari yolk sac bermigrasi dan menjajah organ hematopoietik dan tselesoorbrazno direvisi karya terkenal, yang menunjukkan kemampuan mereka untuk terisi kembali organ pembentuk darah dari hewan dewasa secara seksual dengan pembentukan garis hematopoietik utama. Dalam embrio burung di 70-ies diidentifikasi intraembrionalnye sumber definitif HSC yang sudah dipertanyakan pengertian didirikan tentang asal-usul adneksa GSK, termasuk perwakilan dari kelas-kelas lain dari vertebrata. Dalam beberapa tahun terakhir, telah ada publikasi tentang adanya situs intraembryonic serupa yang mengandung HSC pada mamalia dan manusia.

Sekali lagi kami mencatat bahwa pengetahuan dasar di daerah ini sangat penting untuk transplantasi sel praktis, karena tidak hanya membantu menentukan sumber yang disukai HSC, tetapi juga untuk membangun kekhasan interaksi sel hematopoietik utama dari organisme genetik asing. Hal ini diketahui bahwa pemberian sel induk hematopoietik manusia dalam janin domba hati organogenesis embrio pada tahap menyebabkan produksi hewan chimeric, darah dan sumsum tulang stabil ditentukan dari 3 sampai 5% dari sel hematopoietik manusia. Pada saat yang sama, GCS manusia tidak mengubah kariotipe mereka, mempertahankan tingkat proliferasi dan kemampuan untuk membedakan. Selain itu, xenogeneic HSC yang ditransplantasikan tidak bertentangan dengan sistem kekebalan tubuh dan sel fagosit dari organisme inang dan tidak berubah menjadi sel-sel tumor yang membentuk dasar dari pengembangan intensif metode untuk koreksi intrauterin penyakit genetik keturunan menggunakan ESCs atau HSCS transfected gen kekurangan.

Tapi pada tahap apakah embriogenesis apakah lebih tepat untuk melakukan koreksi semacam itu? Sel untuk pertama kalinya, bertekad untuk hematopoiesis pada mamalia muncul segera setelah implantasi (hari 6 kehamilan), ketika karakteristik morfologi diferensiasi hematopoietik dan organ hematopoietik dugaan belum tersedia. Pada tahap ini, sel-sel embrio tikus yang tersebar dapat terisi organ hematopoietik penerima diiradiasi untuk membentuk eritrosit dan limfosit, yang berbeda dari sel host atau hemoglobin ketik masing-masing glitserofosfatizomerazy dan tambahan kromosom penanda (Tb) dari sel donor. Pada mamalia, seperti pada burung, bersamaan dengan kantung kuning telur sampai penutupan ranjang vaskular umum, sel hemopoietik muncul langsung di tubuh embrio pada splanchnopleura para-aorta. Dari AGM-dialokasikan wilayah sel hematopoietik AA4.1 + fenotipe, diidentifikasi sebagai sel-sel hematopoietik multipoten membentuk T dan B-limfosit, granulosit, megakaryocytes, dan makrofag. Secara fenotip, sel induk progenitor multipoten ini sangat dekat dengan HSC sumsum tulang hewan dewasa (CD34 + c-kit +). Jumlah sel AA4.1 + multipoten di antara semua sel wilayah AGM berukuran kecil - mereka membentuk tidak lebih dari 1/12 bagiannya.

Dalam embrio manusia, wilayah AGM yang homolog, hewan intraembryonic yang mengandung HSC, juga ditemukan. Selain itu, pada manusia lebih dari 80% sel multipoten dengan potensi proliferatif tinggi terkandung di dalam tubuh embrio, meskipun sel tersebut hadir di kantong kuning telur. Analisis terperinci mengenai lokalisasi mereka menunjukkan bahwa ratusan sel tersebut dirakit menjadi kelompok kompak yang terletak di dekat endotelium dinding ventral aorta dorsalis. Secara fenotip, mereka adalah sel CD34CD45 + Lin. Sebaliknya, di kantung kuning telur, dan juga organ hematopoietik lain dari embrio (hati, sumsum tulang belakang), sel-sel tersebut bersifat tunggal.

Akibatnya, pada embrio manusia, wilayah AGM mengandung kelompok sel hematopoietik yang terkait erat dengan endotel ventral aorta dorsalis. Kontak ini dapat ditelusuri dan tingkat immunochemical - dan kelompok sel hematopoietik dan sel endotel mengekspresikan faktor pertumbuhan endotel vaskular, Flt-3 ligan dan reseptor mereka FLK-1 dan STK-1, serta faktor transkripsi sel-sel leukemia induk. Derivatif mesenchymal AGM-daerah diwakili tyazhem bulat sel padat terletak di sepanjang aorta dorsal dan mengekspresikan tenascin C - glikoprotein substansi dasar secara aktif berpartisipasi dalam proses interaksi-sel sel dan migrasi.

Sel induk multipoten dari wilayah AGM setelah transplantasi dengan cepat mengembalikan hematopoiesis pada tikus iradiasi matang secara seksual dan memberikan hematopoiesis yang efektif untuk waktu yang lama (sampai 8 bulan). Dalam kantung yolk sel dengan sifat seperti itu, penulis tidak mengungkapkannya. Hasil penelitian ini didukung oleh data dari penelitian lain yang menunjukkan bahwa pada embrio tahap awal perkembangan (10,5 hari), wilayah AGM merupakan satu-satunya sumber sel yang sesuai dengan definisi HSC, memulihkan hematopoiesis myeloid dan limfoid pada penerima yang disiram secara seksual.

Garis stromal AGM-S3 diisolasi dari wilayah AGM, sel-selnya mendukung generasi sel progenitor yang berkomitmen CFU-GM, BFU-E, CFU-E dan unit pembentuk koloni tipe campuran dalam budaya. Kandungan yang terakhir selama budidaya pada sublayer pengumpan sel AGM-S3 meningkat dari 10 menjadi 80 kali. Dengan demikian, di lingkungan mikro wilayah AGM, sel dasar stroma hadir yang secara efektif mendukung hematopoiesis, sehingga area AGM sendiri dapat berperan sebagai organ hematopoietik germinal - sumber GCS definitif, yaitu GSK, membentuk jaringan hematopoietik hewan dewasa.

Perluasan immunophenotyping dari struktur sel AGM telah menunjukkan bahwa ia tidak hanya mengandung sel hematopoietik multipoten, tetapi juga sel yang berkomitmen terhadap diferensiasi myeloid dan limfoid (T dan B-lymphocytes). Namun, ketika analisis molekuler dari CD34 individu + c-kit + sel dari AGM-daerah menggunakan polymerase chain reaction mengungkapkan mengaktifkan hanya beta-globin dan myeloperoxidase tapi tidak gen limfoid pengkodean sintesis CD34, Mu-1 dan 15. Gen-gen tertentu aktivasi keturunan Partial khas untuk tahap ontogenetik awal generasi HSC dan sel progenitor. Mengingat bahwa jumlah kommiti- Rowan leluhur di AGM-daerah 10-hari embrio 2-3 lipat lebih rendah dari dalam hati, bisa dikatakan bahwa pada hari 10 dari hematopoiesis embrio di AGM baru saja dimulai, sedangkan terutama garis hematopoietik sudah digunakan selama periode ini.

Memang, berbeda dengan sebelumnya (9-11 hari) dari sel-sel hematopoietik stem dari kuning telur dan daerah RUPS, yang repopulating mikro hematopoietik dari bayi baru lahir, tetapi tidak dewasa, sel-sel progenitor hematopoietik 12-17 hari hati janin tidak memerlukan lingkungan mikro pascakelahiran dini dan menempati organ hematopoiesis hewan dewasa tidak lebih buruk dari pada bayi yang baru lahir. Setelah transplantasi HSC dari hati hematopoietik embrio pada tikus penerima dewasa yang diiradiasi, itu bersifat poliklonal. Selain itu, dengan bantuan koloni berlabel, ditunjukkan bahwa fungsi clinging clones benar-benar tunduk pada suksesi kloning yang terungkap dalam sumsum tulang dewasa. Oleh karena itu, GSK hati janin ditandai kondisi sebanyak lembut tanpa sitokin eksogen prestimulyatsii, sudah memiliki atribut dasar dewasa HSCS tidak diperlukan pada awal mikro pasca-embrio, ke dalam keadaan istirahat yang mendalam setelah transplantasi dan dimobilisasi secara berurutan klonoobrazovanie sesuai dengan model suksesi klonal.

Jelas, kita harus memikirkan lebih sedikit detail tentang fenomena suksesi kloning. Erythropoiesis membawa sel hemopoietik batang dengan potensi proliferatif tinggi dan kemampuan untuk membedakan semua garis sel darah prekursor yang dilakukan. Dengan hematopoiesis normal, sebagian besar sel induk hematopoietik tetap berada dalam keadaan dermatologis dan dimobilisasi untuk proliferasi dan diferensiasi, berturut-turut membentuk klon berturut-turut. Proses ini disebut suksesi kloning. Bukti eksperimental suksesi kloning dalam sistem hematopoietik diperoleh pada penelitian dengan GSK yang ditandai dengan transfer gen retroviral. Pada hewan dewasa, hematopoiesis dipelihara oleh banyak klon hemopoietik yang berfungsi secara simultan yang berasal dari GSK. Berdasarkan fenomena suksesi kloning, pendekatan repopulasi terhadap identifikasi GCS dikembangkan. Prinsip ini membedakan stem cell haematopoietic jangka panjang (LT-HSC), yang mampu memulihkan sistem hematopoietik sepanjang hidup, dan GSK jangka pendek yang melakukan fungsi ini untuk jangka waktu terbatas.

Jika kita mempertimbangkan sel punca hematopoietik dari sudut pandang pendekatan repopulasi, keanehan sel hematopoietik hati embrio adalah kemampuan mereka untuk menciptakan koloni yang ukurannya jauh lebih besar daripada yang memiliki pertumbuhan darah tali pusat atau sumsum tulang HSC, dan ini berlaku untuk semua jenis koloni. Fakta ini sudah mengindikasikan potensi proliferasi sel hematopoietik hati embrio yang lebih tinggi. Sifat unik dari sel prekursor hematopoietik hati embrio adalah siklus sel yang lebih pendek dibandingkan dengan sumber lain, yang sangat penting dalam hal efektivitas repopulasi hematopoiesis selama transplantasi. Analisis komposisi seluler suspensi hematopoietik diperoleh dari sumber organisme dewasa, menunjukkan bahwa pada semua tahap ontogeni sel berinti menguntungkan diwakili sel tersembuhkan dibedakan, jumlah dan fenotip dari yang tergantung pada usia donor jaringan ontogenetic haematopoietic. Secara khusus, suspensi sel mononuklear sumsum tulang dan tali pusat lebih dari 50% tersusun dari sel limfoid matang, sedangkan pada jaringan hati embrio heoprotein kurang dari 10% limfosit terkandung. Selain itu, sel-sel garis myeloid di hati embrio dan janin diwakili terutama oleh rangkaian eritroid, sementara di darah tali pusat dan sumsum tulang mendominasi unsur-unsur granulosit-makrofagal.

Penting adalah fakta bahwa hati embrio mengandung set lengkap pendahulu hemopoiesis paling awal. Yang terakhir meliputi sel-sel pembentuk koloni erythroid, granulopoietik, megakaryopoietic dan multilinear. Pendahulu mereka yang lebih primitif - LTC-IC - mampu berkembang biak dan berdiferensiasi secara in vitro selama 5 minggu atau lebih, dan juga mempertahankan aktivitas fungsional setelah melahirkan di tubuh penerima untuk transplantasi allogenic dan bahkan xenogeneic ke hewan dengan kekebalan.

Biologis kelayakan dominasi dalam sel eritroid hati janin (sampai dengan 90% dari total sel hematopoietik) karena kebutuhan untuk memberikan massa eritrosit meningkat pesat volume darah dari janin yang berkembang. Dalam janin eritropoiesis hati prekursor eritroid nuklir diwakili derajat yang berbeda dari kematangan yang mengandung hemoglobin janin (a2u7), yang karena afinitas yang lebih tinggi terhadap oksigen memastikan penyerapan efektif yang terakhir dari darah ibu. Intensifikasi eritropoiesis di hati embrio dikaitkan dengan peningkatan sintesis eritropoietin (EPO) lokal. Perlu dicatat bahwa pelaksanaan potensi hematopoietik sel-sel hati janin hematopoietik cukup kehadiran saja erythropoietin, sedangkan komitmen keturunan ke HSCS sumsum tulang eritropoiesis dan darah tali pusat memerlukan kombinasi sitokin dan faktor pertumbuhan yang terdiri dari EPO, SCF, GM-CSF dan IL-3. Dalam kasus ini, sel progenitor hematopoietik awal yang diisolasi dari hati embrio yang tidak memiliki reseptor EPO tidak merespons eritropoietin eksogen. Induksi erythropoiesis dalam suspensi sel mononuklear janin memerlukan adanya sel sensitif eritropoietin yang lebih maju dengan fenotip CD34 + CD38 + yang mengekspresikan reseptor EPO.

Dalam literatur belum ada konsensus mengenai pembentukan hemopoiesis pada masa embrio. Signifikansi fungsional keberadaan sumber sel prekursor hematopoietik ekstra dan intraembrisik belum terbentuk. Namun tidak ada keraguan bahwa dalam embriogenesis hati manusia adalah organ pusat hematopoiesis dan selama 6-12 minggu kehamilan adalah sumber utama dari sel induk hematopoietik yang mengisi limpa, thymus dan sumsum tulang, GDR mencapai fungsi terkait di periode sebelum dan setelah melahirkan pengembangan.

Perlu dicatat lagi bahwa hati embrio dibandingkan dengan sumber lain ditandai dengan kandungan HSC tertinggi. Sekitar 30% sel CD344 hati embrio memiliki fenotipe CD38. Pada saat bersamaan, jumlah sel prekursor limfoid (CD45 +) pada tahap awal hematopoiesis di hati tidak lebih dari 4%. Ditemukan bahwa, seiring perkembangan janin, dari usia kehamilan 7 sampai 17 minggu, jumlah limfosit B semakin meningkat dengan "langkah" bulanan sebesar 1,1%, sementara tingkat GSC secara permanen berkurang.

Aktivitas fungsional sel induk hematopoietik juga bergantung pada periode perkembangan embrio sumbernya. Sebuah studi tentang aktivitas pembentukan koloni sel hati manusia pada usia gestasi 6-8 dan 9-12 minggu ketika dikultur dalam media semi cair dengan adanya SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 dan EPO menunjukkan bahwa jumlah koloni dalam 1 , 5 kali lebih tinggi saat menabur embrio hati HSV awal perkembangannya. Pada saat yang sama, jumlah di hati sel prekursor myelopoiesis, seperti CFU-GEMM, lebih dari tiga kali lebih tinggi dari minggu ke 9 sampai 12 minggu pada minggu ke-6 sampai 8 minggu embriogenesis. Secara umum, aktivitas pembentukan koloni sel hati hematopoietik embrio pada trimester pertama kehamilan secara signifikan lebih tinggi daripada trimester kedua sel hati janin.

Data yang disajikan di atas menunjukkan bahwa hati embrio pada awal embriogenesis berbeda tidak hanya pada peningkatan kandungan sel prekursor hematopoiesis awal, namun sel hemopoietiknya ditandai oleh spektrum diferensiasi yang lebih luas ke dalam sel yang berbeda. Fitur aktivitas fungsional sel hematopoietik batang hati embrio ini mungkin memiliki signifikansi klinis tertentu, karena karakteristik kualitatifnya memungkinkan seseorang untuk mengharapkan efek terapeutik yang nyata dalam transplantasi bahkan pada sejumlah kecil sel yang diperoleh pada usia gestasi awal.

Kendati demikian, masalah jumlah sel induk hematopoietik yang dibutuhkan agar transplantasi efektif tetap terbuka dan relevan. Upaya dilakukan untuk menyelesaikannya dengan menggunakan potensi reproduksi reproduksi sel hematopoietik hati embrio secara in vitro dengan stimulasi oleh sitokin dan faktor pertumbuhan. Dengan perfusi konstan di bioreaktor GSC awal hati embrio, setelah 2-3 hari pada output, dimungkinkan untuk mendapatkan jumlah sel hemopoietik batang 15 kali lebih tinggi dari tingkat awal mereka. Sebagai perbandingan, perlu dicatat bahwa untuk mencapai peningkatan 20 kali lipat dalam perolehan darah tali pusat HSC dalam kondisi yang sama, dibutuhkan setidaknya dua minggu.

Dengan demikian, hati embrio berbeda dari sumber sel induk hematopoietik lainnya dengan kandungan sel progenitor hematopoietik yang lebih tinggi dan awal. Dalam budaya dengan faktor pertumbuhan, sel hati embrio dengan fenotipe CD34 + CD45Ra1 CD71l0W membentuk koloni 30 kali lebih banyak dari sel darah tali pusat yang serupa, dan 90 kali lebih banyak dari HSC sumsum tulang. Perbedaan kandungan sel progenitor hematopoietik awal yang membentuk koloni campuran paling menonjol pada sumber ini: jumlah CFU-GEMM di hati embrio melebihi yang ada dalam darah tali pusat dan sumsum tulang masing-masing, dengan 60 dan 250 kali.

Penting adalah kenyataan bahwa sampai minggu ke 18 perkembangan embrio (periode onset hemopoiesis di sumsum tulang) lebih dari 60% sel hati terlibat dalam fungsi hematopoiesis. Sejak sebelum minggu ke-13 perkembangan janin pada manusia adalah timus absen dan thymocytes masing-masing, transplantasi sel-sel hati janin hematopoietik dari 6-12 minggu kehamilan secara signifikan mengurangi risiko reaksi "graft versus host" dan tidak memerlukan pemilihan donor histocompatible, karena memungkinkan relatif mudah untuk mencapai chimerisme hemopoietik.