Hematopoietic stem cells

Ang mga hematopoietic stem cell (HSCs), tulad ng mga mesenchymal progenitor cells, ay nailalarawan sa pamamagitan ng multipotency at nagbibigay ng mga linya ng cell, ang mga huling elemento na bumubuo sa mga nabuong elemento ng dugo, pati na rin ang isang bilang ng mga dalubhasang selula ng tissue ng immune system.

Ang hypothesis ng pagkakaroon ng isang karaniwang precursor ng lahat ng mga selula ng dugo, pati na rin ang terminong "stem cell" mismo, ay kabilang sa A. Maksimov (1909). Ang potensyal para sa pagbuo ng cellular mass sa HSC ay napakalaki - ang bone marrow stem cell araw-araw ay gumagawa ng 10 mga cell na bumubuo sa mga nabuong elemento ng peripheral blood. Ang mismong katotohanan ng pagkakaroon ng hematopoietic stem cell ay itinatag noong 1961 sa mga eksperimento sa pagpapanumbalik ng hematopoiesis sa mga daga na nakatanggap ng nakamamatay na dosis ng radioactive irradiation na sumisira sa bone marrow stem cell. Pagkatapos ng paglipat ng mga syngeneic bone marrow cells sa naturang mga lethally irradiated na hayop, ang discrete foci ng hematopoiesis ay natagpuan sa spleen ng mga tatanggap, ang pinagmulan nito ay mga solong clonogenic precursor cells.

Pagkatapos ang kakayahan ng hematopoietic stem cell sa pagpapanatili ng sarili, na nagbibigay ng function ng hematopoiesis sa proseso ng ontogenesis, ay napatunayan. Sa proseso ng pag-unlad ng embryonic, ang mga HSC ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na aktibidad ng paglipat, na kinakailangan para sa kanilang paggalaw sa mga zone ng pagbuo ng mga hematopoietic na organo. Ang pag-aari na ito ng mga HSC ay napanatili din sa ontogenesis - dahil sa kanilang patuloy na paglipat, isang permanenteng pag-renew ng pool ng mga immunocompetent na mga cell ay nangyayari. Ang kakayahan ng mga HSC na lumipat, tumagos sa mga hadlang sa histohematic, implant sa mga tisyu at paglaki ng clonogenic ay nagsilbing batayan para sa paglipat ng mga selula ng utak ng buto sa isang bilang ng mga sakit na nauugnay sa patolohiya ng hematopoietic system.

Tulad ng lahat ng mapagkukunan ng stem cell, ang mga hematopoietic stem cell ay naroroon sa kanilang niche (bone marrow) sa napakaliit na dami, na nagdudulot ng ilang partikular na paghihirap sa kanilang paghihiwalay. Immunophenotypically, ang mga HSC ng tao ay nailalarawan bilang CD34 + NK cells na may kakayahang lumipat sa daluyan ng dugo at populate ang mga organo ng immune system o repopulating ang bone marrow stroma. Dapat itong malinaw na maunawaan na ang mga HSC ay hindi ang pinaka-hindi pa nabubuong mga cell ng bone marrow, ngunit nagmula sa mga precursors, na kinabibilangan ng dormant fibroblast-like CD34-negative na mga cell. Ito ay itinatag na ang mga cell na may CD34 phenotype ay may kakayahang pumasok sa pangkalahatang daloy ng dugo, kung saan binabago nila ang kanilang phenotype sa CD34+, ngunit sa reverse migration sa bone marrow, sa ilalim ng impluwensya ng microenvironment, muli silang naging CD34-negatibong mga elemento ng stem cell. Sa resting state, ang CD34~ cells ay hindi tumutugon sa paracrine regulatory signals ng stroma (growth factor, cytokines). Gayunpaman, sa mga sitwasyon na nangangailangan ng pagtaas ng intensity ng hematopoiesis, ang mga stem cell na may CD34 phenotype ay tumutugon sa mga signal ng pagkita ng kaibahan sa pamamagitan ng pagbuo ng parehong hematopoietic at mesenchymal progenitor cells. Ang hematopoiesis ay nangyayari sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnay sa mga HSC na may mga cellular na elemento ng bone marrow stroma, na kinakatawan ng isang kumplikadong network ng mga macrophage, reticular endothelial cells, osteoblast, stromal fibroblast at extracellular matrix. Ang stromal na batayan ng bone marrow ay hindi lamang isang matrix o "skeleton" para sa hematopoietic tissue; ito ay nagsasagawa ng mahusay na regulasyon ng hematopoiesis dahil sa paracrine regulatory signal ng growth factor, cytokines at chemokines, at nagbibigay din ng malagkit na pakikipag-ugnayan na kinakailangan para sa pagbuo ng mga selula ng dugo.

Kaya, ang patuloy na pag-renew ng sistema ng hematopoiesis ay batay sa isang polypotent (mula sa punto ng view ng hematopoiesis) hematopoietic stem cell na may kakayahang pangmatagalang pagpapanatili sa sarili. Sa proseso ng pangako, ang mga HSC ay sumasailalim sa pangunahing pagkakaiba-iba at bumubuo ng mga clone ng mga cell na naiiba sa mga katangian ng cytomorphological at immunophenotypic. Ang sequential formation ng primitive at committed progenitor cells ay nagtatapos sa pagbuo ng morphologically identifiable progenitor cells ng iba't ibang hematopoietic lines. Ang resulta ng mga kasunod na yugto ng kumplikadong multi-stage na proseso ng hematopoiesis ay ang pagkahinog ng mga selula at ang paglabas ng mga mature na nabuo na elemento sa peripheral na dugo - mga erythrocytes, leukocytes, lymphocytes at thrombocytes.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Mga mapagkukunan ng hematopoietic stem cell

Ang mga hematopoietic stem cell ay itinuturing na pinaka pinag-aralan na pinagmulan ng stem cell, na higit sa lahat ay dahil sa kanilang klinikal na paggamit sa bone marrow transplantation. Sa unang sulyap, marami ang nalalaman tungkol sa mga selulang ito. Sa ilang mga lawak, totoo ito, dahil ang mga intermediate at mature na inapo ng HSC ay ang pinaka-naa-access na mga elemento ng cellular, na ang bawat isa ay (erythrocytes, leukocytes, lymphocytes, monocytes/macrophages at platelets) ay maingat na pinag-aralan sa lahat ng antas - mula sa light hanggang electron microscopy, mula sa biochemical at immunophenotypic na mga katangian hanggang sa pag-aaral ng mga pamamaraan ng PC at immunophenotypic. Gayunpaman, ang pagsubaybay ng morphological, ultrastructural, biochemical, immunophenotypic, biophysical at genomic na mga parameter ng HSC ay hindi nagbigay ng mga sagot sa maraming mga problemang isyu, ang solusyon na kinakailangan para sa pagbuo ng cell transplantology. Ang mga mekanismo ng pagpapapanatag ng mga hematopoietic stem cell sa isang dormant na estado, ang kanilang pag-activate, ang pagpasok sa yugto ng simetriko o asymmetrical division, at pinaka-mahalaga, ang pangako sa pagbuo ng mga naturang functionally iba't ibang nabuo na mga elemento ng dugo bilang erythrocytes, leukocytes, lymphocytes at platelet ay hindi pa naitatag.

Ang pagkakaroon sa bone marrow ng mga cell na may CD34 phenotype, na mga ninuno ng parehong mesenchymal at hematopoietic stem cells, ay nagtaas ng tanong tungkol sa pagkakaroon ng pinakamaagang precursors ng cellular differentiation sa stromal at hematopoietic lineages, malapit sa CD34-negative na mga cell. Ang tinatawag na long-term culture-initiating cell (LTC-IC) ay nakuha gamit ang long-term cultivation method. Ang habang-buhay ng naturang mga precursor na mga cell na may aktibidad na bumubuo ng kolonya sa stromal na batayan ng bone marrow na may isang tiyak na kumbinasyon ng mga kadahilanan ng paglago ay lumampas sa 5 linggo, habang ang posibilidad na mabuhay ng nakatuon na mga unit na bumubuo ng kolonya (CFU) sa kultura ay 3 linggo lamang. Sa kasalukuyan, ang LTC-IC ay itinuturing na isang functional analogue ng HSCs, dahil may mataas na potensyal na repopulation, humigit-kumulang 20% ng LTC-IC ay nailalarawan ng CD34+CD38- phenotype at nagpapakita ng mataas na kapasidad para sa self-renewal. Ang ganitong mga selula ay matatagpuan sa bone marrow ng tao na may dalas na 1:50,000. Gayunpaman, ang mga myeloid-lymphoid-initiating cells, na nakuha sa ilalim ng pangmatagalang (15 linggo) na mga kondisyon ng paglilinang, ay dapat kilalanin bilang ang pinakamalapit sa HSCs. Ang nasabing mga cell, na itinalaga bilang LTC, ay kabilang sa mga selula ng utak ng buto ng utak ng tao na matatagpuan ng 10 beses na mas madalas kaysa sa LTC-IC at bumubuo ng mga linya ng cell ng parehong myeloid at lymphoid hematopoietic lineages.

Bagaman ang pag-label ng mga hematopoietic stem cell na may monoclonal antibodies na sinusundan ng immunophenotypic identification ay ang pangunahing pamamaraan para sa pagkilala at pumipili na pag-uuri ng mga hematopoietic cells na may potensyal na stem, ang klinikal na aplikasyon ng mga nakahiwalay na HSC ay limitado. Ang pagharang sa CD34 receptor o iba pang marker antigens na may mga antibodies sa panahon ng immunopositive sorting ay hindi maiiwasang magbabago sa mga katangian ng cell na nakahiwalay sa tulong nito. Ang immunonegative na paghihiwalay ng mga HSC sa mga magnetic column ay itinuturing na mas kanais-nais. Gayunpaman, sa kasong ito, ang mga monoclonal antibodies na naayos sa isang metal carrier ay karaniwang ginagamit para sa pag-uuri. Bilang karagdagan, na mahalaga, ang parehong mga pamamaraan ng paghihiwalay ng HSC ay batay sa phenotypic kaysa sa mga katangian ng pagganap. Samakatuwid, ginusto ng maraming mananaliksik na gamitin ang pagsusuri ng mga clonogenic na parameter ng HSC, na nagpapahintulot sa antas ng kapanahunan at direksyon ng pagkita ng kaibahan ng mga selula ng ninuno na matukoy ng laki at komposisyon ng mga kolonya. Ito ay kilala na sa panahon ng proseso ng pangako ang bilang ng mga cell at ang kanilang mga uri sa kolonya ay bumababa. Ang hematopoietic stem cell at ang early daughter cell nito, na tinatawag na "granulocyte-erythrocyte-monocyte-megakaryocyte colony-forming unit" (CFU-GEMM), ay lumikha ng malalaking multilineage colonies sa kulturang naglalaman ng granulocytes, erythrocytes, monocytes at megakaryocytes, ayon sa pagkakabanggit. Ang granulocyte-monocyte colony-forming unit (CFU-GM), na matatagpuan sa ibaba ng agos sa kahabaan ng commitment line, ay bumubuo ng mga kolonya ng granulocytes at macrophage, at ang granulocyte colony-forming unit (CFU-G) ay bumubuo lamang ng isang maliit na kolonya ng mature granulocytes. Ang maagang erythrocyte precursor, ang burst-forming unit ng erythrocytes (CFU-E), ay ang pinagmumulan ng malalaking erythrocyte colonies, at ang mas mature na colony-forming unit ng erythrocytes (CFU-E) ay ang pinagmulan ng maliliit na erythrocyte colonies. Sa pangkalahatan, kapag ang mga cell ay lumalaki sa semi-solid media, ang mga cell ay maaaring makilala na bumubuo ng anim na uri ng myeloid colonies: CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-G, CFU-M, BFU-E, at CFU-E).

Gayunpaman, bilang karagdagan sa mga hematopoietic derivatives, ang anumang mapagkukunang materyal para sa paghihiwalay ng mga HSC ay naglalaman ng isang makabuluhang bilang ng mga kasamang cell. Kaugnay nito, ang paunang paglilinis ng transplant ay kinakailangan, una sa lahat, mula sa mga aktibong selula ng immune system ng donor. Karaniwan, ang immunoselection ay ginagamit para sa layuning ito, batay sa pagpapahayag ng mga tiyak na antigen ng mga lymphocytes, na ginagawang posible na ihiwalay at alisin ang mga ito gamit ang mga monoclonal antibodies. Bilang karagdagan, ang isang immunorosette na paraan ng T-lymphocyte depletion ng bone marrow transplant ay binuo, na batay sa pagbuo ng mga complex ng CD4+ lymphocytes at mga tiyak na monoclonal antibodies, na epektibong inalis gamit ang apheresis. Tinitiyak ng pamamaraang ito ang paggawa ng purified cellular material na may 40-60% na nilalaman ng hematopoietic stem cell.

Ang isang pagtaas sa bilang ng mga selula ng ninuno dahil sa pag-alis ng mga mature na nabuong elemento ng dugo mula sa produktong leukapheresis ay nakamit sa pamamagitan ng countercurrent centrifugation na sinusundan ng pagsasala (sa pagkakaroon ng isang chelator - trisodium citrate) sa pamamagitan ng mga haligi na naglalaman ng mga hibla ng nylon na pinahiran ng immunoglobulin ng tao. Ang sunud-sunod na paggamit ng dalawang pamamaraan na ito ay nagsisiguro ng kumpletong paglilinis ng transplant mula sa mga platelet, 89% mula sa mga erythrocytes at 91% mula sa mga leukocytes. Dahil sa isang makabuluhang pagbaba sa pagkawala ng mga HSC, ang antas ng CD34+ na mga cell sa kabuuang masa ng cell ay maaaring tumaas sa 50%.

Ang kakayahan ng mga nakahiwalay na hematopoietic stem cell na bumuo ng mga kolonya ng mga mature na selula ng dugo sa kultura ay ginagamit para sa functional characterization ng mga cell. Ang pagsusuri sa mga nabuong kolonya ay nagbibigay-daan sa pagtukoy at pagsukat ng mga uri ng mga selula ng ninuno, ang antas ng kanilang pangako, at pagtatatag ng direksyon ng kanilang pagkakaiba. Ang aktibidad ng clonogenic ay tinutukoy sa semi-solid na media sa methylcellulose, agar, plasma o fibrin gel, na nagpapababa sa aktibidad ng paglipat ng mga cell, na pumipigil sa kanilang pagkakadikit sa ibabaw ng salamin o plastik. Sa ilalim ng pinakamainam na kondisyon ng paglilinang, ang mga clone ay bubuo mula sa isang cell sa loob ng 7-18 araw. Kung ang isang clone ay naglalaman ng mas kaunti sa 50 mga cell, ito ay makikilala bilang isang solong kumpol; kung ang bilang ng mga cell ay lumampas sa 50, ito ay kinikilala bilang isang kolonya. Ang bilang ng mga cell na may kakayahang bumuo ng isang kolonya ay isinasaalang-alang (mga yunit na bumubuo ng kolonya - CFU o mga cell na bumubuo ng kolonya - COC). Dapat pansinin na ang mga parameter ng CFU at COC ay hindi tumutugma sa bilang ng mga HSC sa suspensyon ng cell, kahit na nauugnay sila dito, na muling binibigyang diin ang pangangailangan upang matukoy ang functional (pagbubuo ng kolonya) na aktibidad ng HSCs sa vitro.

Sa mga selula ng utak ng buto, ang mga hematopoietic stem cell ay may pinakamataas na potensyal na proliferative, dahil sa kung saan sila ay bumubuo ng pinakamalaking kolonya sa kultura. Ang bilang ng naturang mga kolonya ay iminungkahi upang hindi direktang matukoy ang bilang ng mga stem cell. Matapos ang pagbuo ng mga kolonya sa vitro na lumampas sa 0.5 mm ang lapad at may bilang ng cell na higit sa 1000, sinubukan ng mga may-akda ang mga naturang cell para sa paglaban sa mga sublethal na dosis ng 5-fluorouracil at pinag-aralan ang kanilang kakayahang muling mapunan ang bone marrow ng mga hayop na nakamamatay na na-iilaw. Ayon sa tinukoy na mga parameter, ang mga nakahiwalay na mga cell ay halos hindi makilala sa mga HSC at natanggap ang abbreviation na simbolo na HPP-CFC - mga cell na bumubuo ng kolonya na may mataas na potensyal na proliferative.

Ang paghahanap para sa mas mahusay na kalidad na paghihiwalay ng mga hematopoietic stem cell ay nagpapatuloy. Gayunpaman, ang mga hematopoietic stem cell ay morphologically katulad ng mga lymphocytes at kumakatawan sa isang medyo homogenous na hanay ng mga cell na may halos bilog na nuclei, pinong dispersed chromatin at isang maliit na halaga ng mahina basophilic cytoplasm. Ang kanilang eksaktong bilang ay mahirap ding matukoy. Ipinapalagay na ang mga HSC sa bone marrow ng tao ay nangyayari na may dalas na 1 bawat 106 na mga nucleated na selula.

Pagkilala sa mga hematopoietic stem cell

Upang mapabuti ang kalidad ng pagkakakilanlan ng mga hematopoietic stem cell, ang isang sunud-sunod o sabay-sabay (sa isang multichannel sorter) na pag-aaral ng spectrum ng mga antigen na nakagapos sa lamad ay isinasagawa, at sa mga HSC ang CD34 + CD38 phenotype ay dapat na pinagsama sa kawalan ng mga linear na marker ng pagkita ng kaibhan, lalo na ang mga antigen ng immunocompetent na mga cell at glycophor sa ibabaw, tulad ng mga cell ng immunocompetent at glycophor ng CD4.

Halos lahat ng hematopoietic stem cell phenotyping scheme ay kinabibilangan ng pagpapasiya ng CD34 antigen. Ang glycoprotein na ito na may molekular na timbang na humigit-kumulang 110 kDa, na nagdadala ng ilang mga site ng glycosylation, ay ipinahayag sa lamad ng selula ng plasma pagkatapos ng pag-activate ng kaukulang gene na naisalokal sa chromosome 1. Ang pag-andar ng molekula ng CD34 ay nauugnay sa L-selectin-mediated na pakikipag-ugnayan ng maagang hematopoietic progenitor cells na may stromal na batayan ng bone marrow. Gayunpaman, dapat tandaan na ang pagkakaroon ng CD34 antigen sa ibabaw ng cell ay nagbibigay-daan lamang sa isang paunang pagtatasa ng nilalaman ng HSC sa suspensyon ng cell, dahil ito ay ipinahayag din ng iba pang mga hematopoietic progenitor cells, pati na rin ang bone marrow stromal cells at endothelial cells.

Sa panahon ng pagkita ng kaibahan ng hematopoietic progenitor cells, ang ekspresyon ng CD34 ay permanenteng nabawasan. Ang erythrocyte, granulocyte, at monocytic committed progenitor cells ay maaaring mahinang nagpapahayag ng CD34 antigen o hindi ito ipinapahayag sa kanilang ibabaw (CD34 phenotype). Ang antigen ng CD34 ay hindi nakikita sa ibabaw na lamad ng magkakaibang mga selula ng utak ng buto at mga mature na selula ng dugo.

Dapat pansinin na sa dynamics ng pagkita ng kaibhan ng hematopoietic progenitor cells hindi lamang ang antas ng CD34 expression ay bumababa, kundi pati na rin ang pagpapahayag ng CD38 antigen, isang integral membrane glycoprotein na may molekular na timbang na 46 kDa, na mayroong NAD-glycohydrolase at ADP-ribosyl cyclase na aktibidad, na unti-unting tumataas ang pagdadala ng ADP-ribosyl cyclase na aktibidad, na unti-unting tumataas ang participation ng ADP, na kung saan ay unti-unting tumataas ang partisipasyon ng ADP. Kaya, ang posibilidad ng dobleng kontrol ng antas ng pangako ng hematopoietic progenitor cells ay lilitaw. Ang populasyon ng mga cell na may CD34+CD38+ phenotype, na bumubuo mula 90 hanggang 99% ng CD34-positive bone marrow cells, ay naglalaman ng progenitor cells na may limitadong proliferative at differentiating potential, samantalang ang mga cell na may CD34+CD38 phenotype ay maaaring mag-claim ng papel ng HSC.

Sa katunayan, ang populasyon ng bone marrow cell na inilarawan ng formula na CD34+CD38- ay naglalaman ng medyo malaking bilang ng mga primitive stem cell na may kakayahang mag-iba sa mga direksyon ng myeloid at lymphoid. Sa ilalim ng mga kondisyon ng pangmatagalang paglilinang ng mga cell na may CD34+CD38- phenotype, posibleng makuha ang lahat ng mga mature na nabuong elemento ng dugo: neutrophils, eosinophils, basophils, monocytes, megakaryocytes, erythrocytes at lymphocytes.

Ito ay naitatag na medyo kamakailan lamang na ang CD34-positibong mga cell ay nagpapahayag ng dalawa pang marker, AC133 at CD90 (Thy-1), na ginagamit din upang makilala ang mga hematopoietic stem cell. Ang Thy-1 antigen ay coexpressed sa CD117 receptor (c-kit) sa CD34+ cells ng bone marrow, umbilical cord, at peripheral blood. Ito ay isang ibabaw na phosphatidylinositol-binding glycoprotein na may molekular na timbang na 25-35 kDa, na nakikilahok sa mga proseso ng pagdirikit ng cell. Ang ilang mga may-akda ay naniniwala na ang Thy-1 antigen ay isang marker ng pinaka-hindi pa gulang na CD34-positibong mga cell. Ang mga self-reproducing na cell na may CD34+Thy-1+ phenotype ay nagbubunga ng mga pangmatagalang kulturang linya na may pagbuo ng mga daughter cell. Ipinapalagay na hinaharangan ng Thy-1 antigen ang mga regulatory signal na nagdudulot ng pag-aresto sa cell division. Sa kabila ng katotohanan na ang mga cell ng CD34+Thy1+ ay may kakayahang magparami ng sarili at ang paglikha ng mga pangmatagalang linya ng kultura, ang kanilang phenotype ay hindi maaaring maiugnay ng eksklusibo sa mga HSC, dahil ang nilalaman ng Thy-1+ sa kabuuang masa ng CD34-positibong mga elemento ng cellular ay halos 50%, na makabuluhang lumampas sa bilang ng mga hematopoietic na selula.

Ang mas maaasahan para sa pagkilala ng mga hematopoietic stem cell ay dapat kilalanin bilang AC133 - isang antigen marker ng hematopoietic progenitor cells, ang pagpapahayag nito ay unang nakita sa mga embryonic liver cells. Ang AC133 ay isang transmembrane glycoprotein na lumilitaw sa ibabaw ng lamad ng cell sa pinakamaagang yugto ng HSC maturation - posible na kahit na mas maaga kaysa sa CD34 antigen. Sa mga pag-aaral ng A. Petrenko, V. Grishchenko (2003) ito ay itinatag na ang AC133 ay ipinahayag ng hanggang sa 30% ng CD34-positibong embryonic na mga selula ng atay.

Kaya, ang perpektong phenotypic na profile ng mga hematopoietic stem cell, ayon sa kasalukuyang mga konsepto, ay binubuo ng isang cellular outline, ang mga contour kung saan ay dapat magsama ng mga pagsasaayos ng CD34, AC133 at Thy-1 antigens, ngunit walang puwang para sa mga molekular na projection ng CD38, HLA-DR at ang linear differentiation marker GPA, CD3, CD4 CD10, CD8, CD4 marker. CD19, CD20.

Ang isang pagkakaiba-iba ng phenotypic portrait ng HSCs ay maaaring ang kumbinasyong CD34+CD45RalowCD71low, dahil ang mga katangian ng mga cell na inilarawan ng formula na ito ay hindi naiiba sa mga functional na parameter ng mga cell na may CD34+CD38 phenotype. Bilang karagdagan, ang mga HSC ng tao ay maaaring makilala sa pamamagitan ng mga phenotypic na tampok na CD34+Thy-l+CD38Iow/'c-kit /low - 30 lamang ang mga naturang cell ang ganap na nagpapanumbalik ng hematopoiesis sa mga daga na nakamamatay.

Ang 40-taong panahon ng masinsinang pananaliksik sa mga HSC, na may kakayahang parehong pagpaparami ng sarili at pagkita ng kaibhan sa iba pang mga elemento ng cellular, ay nagsimula sa pagsusuri ng mga pangkalahatang katangian ng phenotypic ng mga selula ng utak ng buto, na naging posible upang bigyang-katwiran ang paggamit ng paglipat ng utak ng buto para sa paggamot ng iba't ibang mga pathologies ng hematopoietic system. Ang mga bagong uri ng stem cell na natuklasan sa ibang pagkakataon ay hindi pa malawakang ginagamit sa klinikal na kasanayan. Kasabay nito, ang mga stem cell ng umbilical cord blood at embryonic liver ay may kakayahang makabuluhang palawakin ang sukat ng cell transplantation hindi lamang sa hematology, kundi pati na rin sa iba pang mga lugar ng gamot, dahil naiiba sila sa bone marrow HSC sa parehong dami ng mga katangian at mga katangian ng husay.

Ang dami ng hematopoietic stem cell mass na kinakailangan para sa paglipat ay karaniwang nakukuha mula sa bone marrow, peripheral at cord blood, at embryonic liver. Bilang karagdagan, ang mga hematopoietic progenitor cells ay maaaring makuha sa vitro sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga ESC sa kanilang kasunod na nakadirekta na pagkita ng kaibhan sa mga hematopoietic cellular na elemento. A. Petrenko, V. Grishchenko (2003) ay wastong tandaan ang mga makabuluhang pagkakaiba sa mga immunological na katangian at kakayahang ibalik ang hematopoiesis ng HSCs ng iba't ibang mga pinagmulan, na dahil sa hindi pantay na ratio ng maagang pluripotent at late committed progenitor cells na nakapaloob sa kanilang mga mapagkukunan. Bilang karagdagan, ang mga hematopoietic stem cell na nakuha mula sa iba't ibang mga stem source ay nailalarawan sa pamamagitan ng quantitatively at qualitatively ganap na magkakaibang mga asosasyon ng mga non-hematopoietic cells.

Ang utak ng buto ay naging tradisyonal na pinagmumulan ng mga hematopoietic stem cell. Ang suspensyon ng bone marrow cell ay nakuha mula sa ilium o sternum sa pamamagitan ng paghuhugas sa ilalim ng local anesthesia. Ang suspensyon na nakuha sa ganitong paraan ay heterogenous at naglalaman ng pinaghalong HSCs, stromal cell elements, committed progenitor cells ng myeloid at lymphoid lines, pati na rin ang mga mature na nabuong elemento ng dugo. Ang bilang ng mga cell na may CD34+ at CD34+CD38 phenotypes sa bone marrow mononuclear cells ay 0.5-3.6 at 0-0.5%, ayon sa pagkakabanggit. Ang peripheral blood pagkatapos ng G-CSF-induced mobilization ng HSCs ay naglalaman ng 0.4-1.6% CD34+ at 0-0.4% CD34+CD38.

Ang porsyento ng mga cell na may immunophenotypes CD34+CD38 at CD34+ ay mas mataas sa umbilical cord blood - 0-0.6 at 1-2.6%, at ang kanilang maximum na bilang ay napansin sa mga hematopoietic cells ng embryonic liver - 0.2-12.5 at 2.3-35.8%, ayon sa pagkakabanggit.

Gayunpaman, ang kalidad ng na-transplant na materyal ay nakasalalay hindi lamang sa bilang ng mga CD34+ na mga cell na nilalaman nito, kundi pati na rin sa kanilang functional na aktibidad, na maaaring masuri sa pamamagitan ng antas ng pagbuo ng kolonya sa vivo (repopulation ng utak ng buto sa mga nakamamatay na irradiated na hayop) at in vitro - sa pamamagitan ng paglaki ng kolonya sa semi-liquid media. Ito ay lumabas na ang pagbuo ng kolonya at proliferative na aktibidad ng hematopoietic progenitor cells na may CD34+CD38 HLA-DR phenotype na nakahiwalay sa embryonic liver, fetal bone marrow at cord blood ay makabuluhang lumampas sa proliferative at colony-forming potential ng hematopoietic cells ng bone marrow at peripheral blood ng isang may sapat na gulang. Ang dami at husay na pagsusuri ng mga HSC ng iba't ibang mga pinagmulan ay nagsiwalat ng mga makabuluhang pagkakaiba sa parehong kanilang kamag-anak na nilalaman sa suspensyon ng cell at mga kakayahan sa pagganap. Ang maximum na bilang ng CD34+ cells (24.6%) ay natagpuan sa transplanted material na nakuha mula sa fetal bone marrow. Ang bone marrow ng isang may sapat na gulang ay naglalaman ng 2.1% ng CD34-positibong mga elemento ng cellular. Kabilang sa mga mononuclear cell ng peripheral blood ng isang may sapat na gulang, 0.5% lamang ang may CD34+ phenotype, habang sa cord blood ang kanilang bilang ay umabot sa 2%. Kasabay nito, ang kapasidad na bumubuo ng kolonya ng CD34+ cells ng fetal bone marrow ay 2.7 beses na mas mataas kaysa sa clonal growth capacity ng bone marrow hematopoietic cells ng isang may sapat na gulang, at umbilical cord blood cells ay bumubuo ng mas maraming kolonya kaysa sa mga hematopoietic na elemento na nakahiwalay sa peripheral blood ng mga nasa hustong gulang: 65.5 at 40.8 na mga selula, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga pagkakaiba sa proliferative activity at colony-forming capacity ng hematopoietic stem cells ay nauugnay hindi lamang sa iba't ibang antas ng kanilang maturity, kundi pati na rin sa kanilang natural na microenvironment. Ito ay kilala na ang intensity ng paglaganap at ang rate ng pagkita ng kaibhan ng mga stem cell ay tinutukoy ng integral na epekto ng regulasyon ng isang multicomponent system ng growth factor at cytokines na ginawa pareho ng mga stem cell mismo at ng mga cellular na elemento ng kanilang matrix-stromal microenvironment. Ang paggamit ng purified cell populations at serum-free media para sa cell culturing ay naging posible upang makilala ang mga salik ng paglago na may nakakapagpasigla at nakakahadlang na epekto sa mga stem cell ng iba't ibang antas, mga progenitor cell, at mga cell na nakatuon sa isa o ibang linear na direksyon. Ang mga resulta ng mga pag-aaral ay nakakumbinsi na nagpapahiwatig na ang mga HSC na nakuha mula sa mga mapagkukunan na may iba't ibang antas ng pag-unlad ng ontogenetic ay naiiba sa parehong phenotypically at functionally. Ang mga HSC sa mga naunang yugto ng ontogenesis ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na potensyal na pagpaparami ng sarili at mataas na aktibidad ng proliferative. Ang nasabing mga cell ay nakikilala sa pamamagitan ng mas mahabang telomeres at sumasailalim sa pangako upang mabuo ang lahat ng mga linya ng hematopoietic cell. Ang tugon ng immune system sa mga HSC na pinagmulan ng embryonic ay naantala, dahil ang mga naturang cell ay mahinang nagpapahayag ng mga molekula ng HLA. Mayroong malinaw na gradasyon ng kaugnay na nilalaman ng mga HSC, ang kanilang kapasidad sa pagpapanibago sa sarili at ang bilang ng mga uri ng mga linya ng pangako na kanilang nabuo: CD34+ cells ng embryonic liver > CD34+ cells ng cord blood > CD34+ cells ng bone marrow. Mahalaga na ang gayong mga pagkakaiba ay likas hindi lamang sa intra-, neo- at maagang postanatal na mga panahon ng pag-unlad ng tao, kundi pati na rin sa buong ontogenesis - ang proliferative at colony-forming na aktibidad ng HSCs na nakuha mula sa bone marrow o peripheral blood ng isang may sapat na gulang ay inversely proportional sa edad ng donor.