Mga hematopoietic stem cell ng yolk sac

Malinaw, iba't-ibang proliferative at pagkita ng kaibhan ng hematopoietic stem cell potency dahil sa peculiarities ng kanilang ontogenetic pag-unlad, dahil sa proseso ng ontogenesis sa pagbabago ng tao kahit na ang mga localization ng mga pangunahing lugar ng hematopoiesis. Ang hematopoietic na mga selulang tagurak ng yolk sac ng sanggol ay nakatuon sa pagbuo ng isang eksklusibong erythropoietic cell line. Pagkatapos ng paglipat ng pangunahing GSK sa atay at pali sa microenvironment ng mga organ na ito, ang spectrum ng mga linya ng commision ay lumalawak. Sa partikular, ang mga cell stem hematopoietic ay nakakakuha ng kakayahang makabuo ng mga lymphoid lineage. Sa panahon ng prenatal, ang mga cell ng hematopoietic precursor ay umaabot sa zone ng pangwakas na lokalisasyon at kolonisado ang utak ng buto. Sa proseso ng pag-unlad ng pangsanggol sa dugo ng sanggol ay naglalaman ng isang makabuluhang bilang ng mga stem hemopoietic cells. Halimbawa, sa ika-13 linggo ng pagbubuntis, ang antas ng HSC ay umaabot sa 18% ng kabuuang bilang ng mga mononuclear na selula ng dugo. Sa hinaharap ay may progresibong pagbawas sa kanilang nilalaman, ngunit bago pa man ipanganak, ang halaga ng HSC sa umbilical cord cord ay kaiba sa kaunti sa kanilang bilang sa utak ng buto.

Ayon sa classical ideya, isang natural na pagbabago sa lokalisasyon ng hematopoiesis panahon ng embryonic unlad ng mammals ay natupad sa pamamagitan ng migration at pagpapatupad ng isang bagong microenvironment pluripotent hematopoietic cell stem - mula sa yolk sac sa atay, pali at utak ng buto. Dahil ang unang bahagi ng yugto ng embryonic unlad ng hematopoietic tissue ay naglalaman ng isang malaking bilang ng mga cell stem, na kung saan ay nababawasan habang pagbubuntis, ang pinaka-promising para sa pagkuha ng hematopoietic stem cell ay itinuturing hematopoietic pangsanggol atay tissue ihiwalay mula abortnogo materyal sa 5-8 na linggo ng pagbubuntis.

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

Ang pinagmulan ng hematopoietic stem cells

Ang katotohanan na ang pagbuo ng embryonic ng mga erythrocyte ay nagmula sa mga isla ng dugo ng yolk sac, ay labis na duda. Gayunpaman, sa vitro pagkita ng kaibhan potensyal ng hematopoietic x yolk sac cells ay napaka-limitado (iibahin nila nakararami erythrocytes). Dapat ito ay nabanggit na ang paglipat ng hematopoietic cell stem ng yolk sac ay hindi magagawang ibalik hematopoiesis para sa isang mahabang panahon. Ito ay naging ang mga cell na ito ay hindi ang mga precursors ng GSK ng isang adult na organismo. Ang tunay na GSK lilitaw nang mas maaga, sa 3-5 na linggo ng pangsanggol pag-unlad, sa zone ng pagbuo ng o ukol sa sikmura tissue at endothelium ng daluyan ng dugo (paraaortic splanchnopleura, P-SP), at sa lugar ng mga bookmark aorta gonad at pangunahing bato - sa field o kaya mesonephros na tinatawag na AGM-area. Ito ay ipinapakita na ang mga cell AGM-rehiyon ay hindi lamang isang mapagkukunan ng HSC, ngunit endothelial cell ng dugo vessels, at osteoclasts, ang proseso na kasangkot sa pagbuo ng buto. Sa week 6 th ng pagbubuntis ng maaga hematopoietic cell ninuno mula sa AGM-district paglalakbay sa atay, na kung saan ay ang pangunahing dugo-bumubuo ng bahagi ng katawan ng sanggol bago kapanganakan.

Dahil puntong ito ay lubhang mahalaga sa mga tuntunin ng cell paglipat, ang problema ng pinagmulan ng HSCs panahon ng embryonic ng tao nararapat isang mas detalyadong pagtatanghal. Ang klasikal na ideya na ang hematopoietic stem cell ng mammals at ibon na nakuha mula sa adnexal source, batay sa pananaliksik Metcalf at Moore, na unang ginamit cloning pamamaraan GSK at ang kanilang mga kaapu-apuhan, ihiwalay mula sa yolk sac. Ang mga resulta ng kanilang trabaho nabuo ang mga batayan para sa teorya migration, ayon sa kung saan GSK, unang lumitaw sa yolk sac, tuloy-tuloy na sumakop sa transient at depinitibo hematopoietic bahagi ng katawan sa proseso ng pagbubuo nito sa kani-kanilang mga microenvironment. At kaya ito ay itinatag ng isang punto ng view na ang henerasyon ng GSK sa una naisalokal sa yolk sac, ay ang cellular batayan para sa depinitibo hematopoiesis.

Hematopoietic cell ninuno ng yolk sac ay kabilang sa pinaka maagang hematopoietic cell ninuno. Ang kanilang phenotype ay inilarawan sa formula AA4.1 + CD34 + c-kit +. Hindi tulad ng GCS ng mature bone marrow, hindi sila nagpapahayag ng Sca-1 antigens at MHC molecules. Gusto Ito tila na ang hitsura ng marker antigens sa ibabaw lamad ng GSK yolk sac sa pamamagitan culturing tumutugon sa kanilang pagkita ng kaibhan sa panahon ng embryonic unlad sa pagbuo ng mga nakatuon na linya ng hemopoiesis: nababawasan ang expression na antas ng CD34 antigen at ang Iyong-1 mga pagtaas ng pagpapahayag ng CD38 at CD45RA, lumilitaw ang HLA-DR molecules. Sa kasunod na sapilitan sa pamamagitan ng cytokines at paglago kadahilanan, sa vitro expression ng pagdadalubhasa ay nagsisimula antigens tiyak na para sa hematopoietic cell ninuno ng mga partikular na cell linya. Gayunpaman, ang mga resulta ng pag-aaral ng embryonic hematopoiesis sa mga kinatawan ng tatlong klase ng mga vertebrates (amphibian, mga ibon at mamalya), at sa partikular, ang pag-aaral ng pinagmulan ng HSCs ay responsable para sa depinitibo hematopoiesis sa post-natal ontogenesis, salungat sa mga klasikal na ideya. Ito ay itinatag na sa mga kinatawan ng lahat ng mga klase napagmasdan sa embryogenesis dalawang independiyenteng mga rehiyon ay nabuo sa kung saan GSKs lumabas. Extraembryonic "classical" rehiyon kinakatawan yolk sac o analogues nito, habang ang kamakailan na kinilala sa intraembrionalnaya HSC localization zone Binubuo Para-aortic mesenchyme at AGM-lugar. Ngayon, maaari itong Nagtalo na ang mga amphibians at ibon depinitibo HSCs nagmula sa intraembrionalnyh pinagkukunan, samantalang sa mammals at tao GSK bahagi ng yolk sac sa depinitibo hematopoiesis pa rin imposible upang ganap na puksain.

Ang mga embryonic hematopoiesis sa yolk sac ay mahalagang pangunahing erythropoiesis, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan pangangalaga ng kernel sa lahat ng mga yugto ng erythrocyte pagkahinog at uri ng pangsanggol pula ng dugo synthesis. Ayon sa pinakahuling data, ang alon ng mga pangunahing erythropoiesis ay natatapos sa yolk sac sa ika-8 araw ng pagpapaunlad ng embrayono. Ito ay sinusundan ng isang panahon ng akumulasyon ng depinitibo erythroid ninuno cell - BFU-E, na kung saan ay binuo ng eksklusibo sa yolk sac at unang lumitaw sa araw 9 th ng pagbubuntis. Ang susunod na yugto ng embryogenesis ay bumubuo ng tiyak na mga selulang erythroid progenitor - CFU-E, pati na rin ang (!) Mga cell ng selyula at CFU-GM. Ito ay batay sa pag-iral ng puntong ito ng view na ang depinitibo ninuno cell lumabas dahil sa yolk sac, migrate sa pamamagitan ng dugo, maipon sa atay at mabilis na simulan ang unang yugto intraembrionalnogo hematopoiesis. Ayon sa naturang pagkatawan, yolk sac ay maaaring isinasaalang-alang, sa isang kamay, pati ang lugar ng pangunahing erythropoiesis, at ang iba pang mga - bilang unang pinagmulan ng depinitibo hematopoietic precursor cell sa embryonic unlad.

Ito ay ipinapakita na kolonya na bumubuo ng mga cell na may mataas proliferative potensyal na maaaring ihiwalay mula sa yolk sac ay nasa ika-8 araw ng pagbubuntis, ie, katagal bago ang pagsasara ng mga vascular system ng embryo at yolk sac. Bukod dito nagmula sa yolk sac na may mataas proliferative potensyal na sa vitro kolonya bumubuo ng mga cell, ang laki at cellular komposisyon na kung saan ay hindi-iba mula sa kaukulang mga parameter ng kultura paglago ng utak ng buto cell stem. Kasabay nito, na may colony retransplantation yolk sac mga cell na may mataas proliferative potensyal na binuo makabuluhang mas kolonya bumubuo ng mga cell at anak na babae multipotent ninuno cell kaysa sa utak ng buto hematopoietic cell ninuno.

Ang huling konklusyon tungkol sa papel na ginagampanan ng hematopoietic cell stem sa yolk sac depinitibo hematopoiesis ay maaaring magbigay sa mga resulta kung saan ang mga may-akda na nakuha sa isang linya ng endothelial cell ng yolk sac (G166), na epektibong suportado ang kanyang cell paglaganap sa phenotypic at functional na mga katangian ng HSC (AA4.1 + WGA +, mababa ang kapal at mahina ang mga katangian ng malagkit). Ang nilalaman ng mga pinakabagong kapag may pinag-aralan sa isang feeder layer ng mga cell sa S166 para sa 8 araw nadagdagan ng higit sa 100 beses. Ang magkahalong kolonya lumago sa ilalim na sapin ng S166 cell linya, na sina macrophages, granulocytes, megakaryocytes, monocytes, at sabog mga cell, at precursor cell ng B at T lymphocytes. Yolk sac cells, lumalaki sa isang sublayer ng endothelial cell nagtataglay ng kakayahan upang muling gawin mismo at gaganapin sa mga eksperimento ng mga may-akda sa tatlong talata. Recovery pamamagitan ng mga ito hematopoiesis sa mga adult Mice na may malubhang pinagsama immunodeficiency (Scid) sinamahan ng pagbuo ng lahat ng uri leukocyte, pati na rin T at B lymphocytes. Gayunman, ang mga may-akda sa kanilang pananaliksik gamit cell ng yolk sac ng 10-araw na binhi, mula sa kung saan ang extra at intraembrionalnye vascular system ay na-sarado, na hindi ibukod ang presensya sa mga cell ng yolk sac GSK intraembrionalnogo pinagmulan.

Kasabay nito, pagsusuri ng mga potensyal na pagkita ng kaibhan ng hematopoietic cell ng maagang yugto ng pag-unlad, bago ang pagsasama-sama ng mga napiling mga vascular system ng bilig at ng yolk sac (8-8.5 araw ng pagbubuntis) nagsiwalat ng pagkakaroon ng mga precursors ng T at B cells sa yolk sac, ngunit hindi sa nilalaman ng bilig . Ang in vitro paraan ng dalawang-hakbang na culturing sistema sa isang monolayer ng epithelial at subepithelial cells ng thymus mononuclear cell ay differentiated sa yolk sac ng mga pre-T at mature T-lymphocytes. Sa ilalim ng parehong kundisyon kultura, ngunit sa isang monolayer ng stromal mga cell ng atay at utak ng buto mononuclear cell ng yolk sac ay differentiated sa mga cell pre-B at mature IglVT-B-lymphocytes.

Ang mga resulta ng mga pag-aaral iminumungkahi ang posibilidad ng pag-unlad ng mga cell ng immune system mula sa extraembryonic yolk sac tissue, ang pagbuo ng mga pangunahing T at B cell linya nakasalalay sa mga kadahilanan hematopoietic stromal microenvironment ng embryonic bahagi ng katawan.

Iba pang mga may-akda din ipinahiwatig na yolk sac mga cell na may potencies Binubuo ng lymphoid pagkita ng kaibhan, at binuo lymphocytes ay hindi naiiba mula sa mga antigenic katangian sa mature hayop. Ito ay natagpuan na ang mga cell ng yolk sac ng 8-9 araw embryo ay maaaring ibalik ang thymic lymphopoiesis in atimotsitarnom sa paglitaw ng mature CD3 + CD4 + - at CD8 + SDZ + lymphocytes pagkakaroon pinalamutian repertoire ng T cell receptors. Kaya, ang thymus ay maaaring malagyan ng cell adnexal pinagmulan, ngunit ito ay imposible upang ibukod ang posibilidad ng paglilipat sa thymus cell ninuno sa pamamagitan ng T lymphocytes mula intraembrionalnyh pinagkukunan lymphopoiesis.

Gayunman, ang paglipat ng yolk sac hematopoietic cell sa irradiated adult tatanggap ay hindi palaging nakumpleto repopulation mahabang devastated zones hematopoietic tissue localization, ang isang sa vitro cell ng yolk sac bumuo ng lapay kolonya mas maliit kaysa sa mga cell AGM-lugar. Sa ilang mga kaso, sa pamamagitan ng yolk sac cells 9-araw na embryo ay posible pa rin upang makamit ang pang-matagalang (hanggang sa 6 na buwan) repopulation ng hematopoietic tissue irradiated mga tatanggap. Ang mga may-akda ay naniniwala na ang mga cell ng yolk sac phenotype CD34 + c-kit + sa pamamagitan ng kanilang kakayahan upang repopulate mga nasalantang dugo-bumubuo ng bahagi ng katawan, hindi lamang ay hindi naiiba mula sa mga nasa AGM-rehiyon, ngunit din ng mas epektibo ibalik hematopoiesis, tulad ng sa yolk sac sila ay nakapaloob sa halos 37 beses na mas .

Dapat ito ay nabanggit na sa mga eksperimento, ang hematopoietic cell ng yolk sac na may marker antigens GSK (c-kit + at / o CD34 + at CD38 +), na kung saan ay ipinakilala nang direkta sa atay o sa tiyan ugat supling ng babae Mice pagtanggap ng injections ng busulfan sa ika-18 araw ng pagbubuntis. Sa mga bagong panganak na hayop sariling myelopoiesis naging masakit nalulumbay dahil sa pag-aalis ng hematopoietic cell stem na dulot ng busulfan. Pagkatapos ng paglipat, HSCs ng yolk sac para sa buwan at sa paligid ng dugo ng mga tatanggap na kinilala sa corpuscles na naglalaman ng donor marker - glitserofasfatdegidrogenazu. Ito ay natagpuan na ang yolk sac ng GSK nabawasan nilalaman ng lymphoid mga cell, myeloid at erythroid lineages ng dugo, thymus, pali at utak ng buto, kung saan ang antas ng chimerism ay mas mataas sa kaso ng intrahepatic, hindi intravenous yolk sac cells. Ang mga may-akda magmungkahi na ang HSCs ng yolk sac ng embryo maagang yugto ng pag-unlad (hanggang sa 10 araw) para sa matagumpay na pag-areglo ng hematopoietic bahagi ng katawan ng mga tatanggap adult na nangangailangan ng isang paunang pakikipagtulungan sa hematopoietic microenvironment ng atay. Ito ay posible na sa embryogenesis mayroong isang natatanging yugto ng pag-unlad, kapag ang mga cell ng yolk sac, lilipat ka lalo na sa atay, at pagkatapos ay kumuha ng kakayahan upang kolonisahan ang stroma bumubuo ng bahagi ng katawan ng mga adult tatanggap.

Sa pagsasaalang-alang na ito ay dapat ito ay mapapansin na ang chimerism ng mga cell ng immune system ay madalas na-obserbahan pagkatapos ng paglipat ng utak ng buto cell sa irradiated tatanggap sexually mature - sa mga selula ng dugo ng mga donor huling phenotypes sa malaking sapat na dami ay matatagpuan sa gitna ng mga B- at T-lymphocytes at granulocytes tatanggap na tumatagal ng hindi bababa sa 6 na buwan.

Morphological pamamaraan hematopoietic cell sa mammals unang nakita sa ika-7 araw ng embryonic unlad at nagtatanghal ng hematopoietic mga isla sa loob ng mga sisidlan ng yolk sac. Gayunman, ang natural na hematopoietic pagkita ng kaibhan sa yolk sac ay limitado pangunahing erythrocytes pinapanatili core at synthesizing pangsanggol pula ng dugo. Gayunpaman, ayon sa kaugalian ito ay naisip na ng yolk sac ay ang tanging pinagmulan ng HSC lilipat ka ng dugo na bumubuo ng bahagi ng katawan ng pagbuo ng fetus at magbigay ng tiyak hematopoiesis sa mga adult na hayop, dahil sa ang paglitaw ng HSC sa katawan ng bilig ay ang pagsasara ng ang vascular system ng embryo at yolk sac. Bilang suporta sa puntong ito ng view, ayon sa data na sa sa vitro pag-clone ng mga cell ng yolk sac pagsimulan ng granulocytes at macrophages, isang sa Vivo - pali colonies. Pagkatapos ay sa panahon transplantation eksperimento ito ay natagpuan na ang hematopoietic cell ng yolk sac, na kung saan, sa yolk sac ay magagawang makilala ang pagkakaiba lamang sa pangunahing pulang selula ng dugo sa microenvironment ng atay ng bagong panganak at adult Scid-Mice devastated thymus o stromal feeder kumuha ang kakayahan upang repopulate ang hematopoietic bahagi ng katawan na may pagpapanumbalik ng lahat ng mga linya ng hemopoiesis kahit na sa mga hayop na tumatanggap ng pang-adulto. Sa prinsipyo, ginagawang posible ang pag-uri-uriin ang mga ito bilang totoong mga GSK - bilang mga selula na gumaganap sa postnatal period. Ito ay ipinapalagay na yolk sac, kasama ang AGM rehiyon, isang pinagmulan ng HSCs para sa depinitibo hematopoiesis sa mammals, gayunpaman, ay hindi maliwanag sa kanilang mga kontribusyon sa pag-unlad ng hematopoietic system pa rin. Ang biological na kahulugan ng pagkakaroon sa maagang embryogenesis ng mammals ng dalawang hemopoietic organo na may katulad na pag-andar ay hindi rin nauunawaan.

Ang paghahanap ng mga sagot sa mga katanungang ito ay nagpapatuloy. Sa Vivo nabigo upang patunayan ang pagkakaroon ng yolk sac ng embryo 8-8,5-araw na cell lymphopoiesis sa pagbawas sublethally irradiated Scid-daga na may malubhang kakulangan ng T at B lymphocytes. Ang hematopoietic cells ng yolk sac ay na-injected parehong intraperitoneally at direkta sa tissue ng pali at atay. Pagkatapos ng 16 na linggo, tatanggap na kinilala sa TCR / CD34 \ CD4 + at CD8 + T-lymphocytes at B-220 + IgM + B cell na may label antrhgenami donor MHC. Sa katawan, 8-8.5-araw na mga embryo ng mga stem cell, kaya ng pagpapanumbalik ng immune system, hindi nakita ng mga may-akda.

Yolk sac hematopoietic cell nagtataglay ng isang mataas proliferative potensyal na at may kakayahang pang-matagalang self-paggawa ng maraming kopya sa vitro. Ang ilang mga may-akda na kinilala sa mga cell na ito bilang batayan para sa pang-matagalang HSC (tungkol sa 7 buwan) ang pagbuo ng mga cell erythroid ninuno naiiba mula sa utak ng buto progenitors ng erythroid line passaging mas matagal na pagtatapos, malaking size kolonya, nadagdagan sensitivity sa paglago kadahilanan at higit pa sa matagal na paglaganap. Bilang karagdagan, sa ilalim ng mga naaangkop na kondisyon para sa paglilinang ng mga cell ng yolk sac sa vitro, ang mga cell ng lymphoid precursor ay nabuo rin.

Ang mga data na iminumungkahi ng isang pangkalahatang pinagmulan ng yolk sac GSK, kung saan mas kaunti ng nakatuon at sa gayon ay may mahusay na proliferative potensyal na kaysa sa utak ng buto cell stem. Gayunman, sa kabila ng katotohanan na ang yolk sac ay naglalaman ng pluripotent hematopoietic cell ninuno, pang-matagalang pagsuporta sa iba't-ibang linya ng hematopoietic pagkita ng kaibhan sa vitro, ang nag-iisang criterion para sa mga kapaki-pakinabang ng GCW ay ang kanilang kakayahan upang repopulate matagal hematopoietic organo ng tatanggap, hematopoietic cell na kung saan ay genetically deficient o nasira. Kaya, ang mga pangunahing tanong ay kung ang mga pluripotent hematopoietic cell ng yolk sac mag-migrate at kolonisahan hematopoietic bahagi ng katawan at tselesoorbrazno ma-revise sikat na gawa, na nagpakita ng kanilang kakayahan upang repopulate ang dugo-bumubuo ng bahagi ng katawan ng sexually mature na hayop na may mga pormasyon ng mga pangunahing linya ng hematopoietic. Sa embryo ng mga ibon sa 70-ngian sina intraembrionalnye pinagkukunan depinitibo HSC na ay mayroon na tinatawag na sa tanong ang mga naitatag notions tungkol sa pinagmulan ng adnexal GSK, kabilang ang mga kinatawan ng iba pang mga klase ng mga vertebrates. Sa huling ilang taon na may mga pahayagan tungkol sa pagkakaroon ng mga mamalya at mga tao na katulad intraembrionalnyh site na naglalaman ng GSK.

Muli naming tandaan na ang mga pangunahing kaalaman sa lugar na ito ay lubhang mahalaga para sa mga praktikal na cell paglipat, dahil hindi lamang makakatulong sa tukuyin ang ginustong pinagmulan ng HSC, ngunit din upang maitaguyod ang mga peculiarities ng pakikipag-ugnayan ng pangunahing hematopoietic cell mula sa genetically banyagang organismo. Ito ay kilala na administrasyon ng tao hematopoietic cell stem sa pangsanggol tupa atay organogenesis bilig sa yugtong humahantong sa produksyon ng chimeric hayop, dugo at utak ng buto ay stably tinutukoy mula 3 hanggang 5% ng mga cell ng tao hematopoietic. Sa kasong ito, human HSCs huwag baguhin ang kanilang karyotype, habang pagpapanatili ng isang mataas na rate ng paglaganap at ang kakayahan upang makilala ang pagkakaiba. Sa karagdagan, ang transplanted xenogeneic HSC ay hindi salungat sa ang immune system at phagocytic cell ng host organismo at hindi transformed sa mga cell tumor na nabuo ang batayan ng masinsinang pag-unlad ng mga pamamaraan para sa intrauterine pagwawasto ng namamana genetic sakit gamit ESCs o HSCs transfected deficient genes.

Ngunit sa kung ano ang yugto ng embryogenesis na kakailanganing magsagawa ng ganoong isang pagwawasto? Mga cell para sa unang pagkakataon, tinutukoy upang hematopoiesis sa mammals lumitaw kaagad pagkatapos ng pagtatanim (araw 6 ng pagbubuntis), kapag ang morphological katangian ng hematopoietic pagkita ng kaibhan at presumptive hematopoietic bahagi ng katawan ay hindi pa magagamit. Sa yugtong ito, ang dispersed mouse embrayo cell ay maaaring repopulate ang hematopoietic bahagi ng katawan irradiated mga tatanggap upang bumuo ng erythrocytes at lymphocytes, naiiba mula sa mga cell host o hemoglobin type ayon sa pagkakabanggit glitserofosfatizomerazy at karagdagang chromosomal marker (Tb) ng mga cell donor. Sa mammals, tulad ng mga ibon, kasama ng yolk sac sa pagsasara ng kabuuang vascular kama nang direkta sa nilalaman ng bilig sa Para-aortic splanhnoplevre lalabas hematopoietic cell. Mula sa AGM-inilalaan lugar hematopoietic cell AA4.1 + phenotype, kinilala bilang multipotent hematopoietic cell na bumubuo ng T at B-lymphocytes, granulocytes, megakaryocytes, at macrophages. Phenotypically, ang mga multipotent progenitor cells ay napakalapit sa utak ng buto HSCs sa mga hayop adult (CD34 + c-kit +). Ang bilang ng mga multipotent AA4.1 + cells sa lahat AGM-cell na lugar ay maliit - ang mga ito ay hindi hihigit sa 1/12 bahagi nito.

Sa embrayo ng tao, ang isang homologong AGM-rehiyon ng mga hayop, isang intraembryonic na rehiyon na naglalaman ng HSC, ay natagpuan din. Bukod dito, sa mga tao na higit sa 80% ng mga multipotent cell na may mataas na potensyal na proliferative ay nakapaloob sa katawan ng embryo, bagaman ang mga naturang mga selula ay nasa yolk sac. Ang isang detalyadong pag-aaral ng kanilang lokalisasyon ay nagpakita na daan-daang mga nasabing mga selula ang pinagsama sa mga grupo ng compact na matatagpuan malapit sa endothelium ng ventral wall ng dorto aorta. Phenotypically, ang mga ito ay CD34CD45 + Lin cells. Sa kabaligtaran, sa yolk sac, gayundin sa iba pang mga hematopoietic na organo ng embryo (atay, utak ng buto), ang mga naturang selula ay nag-iisang.

Bilang resulta, human embryonic AGM-rehiyon ay naglalaman ng mga kumpol ng hematopoietic cell na malapit na nauugnay sa ventral dorsal aorta endothelium. Contact na ito ay maaaring traced at immunochemical antas - at kumpol ng hematopoietic cell at endothelial cell pagpapahayag ng vascular endothelial paglago kadahilanan, Flt-3 ligand at ang kanilang mga receptors FLK-1 at STK-1, pati na rin ang transcription factor lukemya stem cells. Ang AGM-lugar mesenchymal derivatives kinakatawan siksik tyazhem bilugan cells matatagpuan sa kahabaan ng likod aorta at pagpapahayag tenascin C - glycoprotein pangunahing sangkap ay aktibong kalahok sa proseso ng pakikipag-ugnayan ng cell-cell at migration.

Multipotent stem cells AGM-district pagkatapos ng paglipat mabilis na ibalik ang hematopoiesis sa mga adult Mice at nakalabas na ng isang mahabang oras (hanggang sa 8 buwan) ay nagbibigay ng isang epektibong hematopoiesis. Sa yolk sac ng mga cell na may tulad na mga katangian, ang mga may-akda ay hindi nagbubunyag. Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay nakumpirma na sa pamamagitan ng iba pang mga gawain na kung saan ay nagpakita na sa maagang yugto ng pag-unlad ng embryo (10.5 araw) AGM rehiyon ay ang tanging pinagmulan ng mga cell na matugunan ang mga kahulugan ng GCW, myeloid at lymphoid pagpapanumbalik hematopoiesis sa mga adult irradiated mga tatanggap.

Mula sa AGM-inilalaan lugar stromal line AGM-S3, na suportahan ang pagbuo ng mga cell sa kultura CFU-GM nakatuon progenitors, BFU-E, CFU-E at CFU halo-halong uri. Ang nilalaman ng huli sa panahon ng paglilinang sa feed sublayer ng AGM-S3 cells ay nagdaragdag mula 10 hanggang 80 beses. Samakatuwid, sa microenvironment ng AGM-region kasalukuyan stromal cell, mahusay na sumusuporta sa dugo, kaya siya AGM-lugar ay maaaring mahusay maglingkod embryonic dugo-bumubuo ng bahagi ng katawan - ang depinitibo mapagkukunan ng HSC, iyon ay, GSK bumubuo ng hematopoietic tissue ng isang matanda hayop.

Advanced immunofenotipirovanie cellular komposisyon AGM-rehiyon ay nagpakita na ito ay naninirahan hindi lamang multipotent hematopoietic cell, ngunit din mga cell ng nakatuon sa myeloid at lymphoid (T at B lymphocytes) pagkita ng kaibhan. Gayunman, kapag ang molekular pagtatasa ng mga indibidwal na CD34 + c-kit + cells mula sa AGM-rehiyon gamit ang polymerase chain reaction nagsiwalat ng pag-activate lamang ang beta-globin at myeloperoxidase ngunit hindi lymphoid mga gene encoding ang synthesis ng CD34, Ang iyong-1 at 15. Bahagyang activation lineage tiyak na gene karaniwan para sa maagang pag-unlad yugto ng henerasyon ng HSCs at progenitor cell. Given na ang bilang kommiti- Rowan progenitors sa AGM-lugar 10-araw na embryo sa pamamagitan ng 2-3 order ng magnitude na mas mababa kaysa sa atay, maaari itong Nagtalo na sa araw 10 ng embryonic hematopoiesis sa AGM ay nagsisimula pa lang, samantalang higit sa lahat dugo-bumubuo ng bahagi ng katawan ng sanggol sa panahon na ito hematopoietic linya nai-deploy.

Sa katunayan, sa kaibahan sa mas maaga (9-11 araw) ng hematopoietic cell stem ng yolk sac at ang lugar ng AGM, na kung saan repopulating hematopoietic microenvironment ng bagong panganak, ngunit hindi adult, hematopoietic cell ninuno 12-17-araw na pangsanggol atay ay hindi nangangailangan ng unang bahagi ng post-natal microenvironment at hematopoietic bahagi ng katawan sumasakop sa isang matanda na hayop ay hindi mas masahol pa kaysa sa isang bagong panganak. HSCs pagkatapos ng paglipat ng pangsanggol atay adult hematopoiesis sa irradiated tatanggap mice ay polyclonal sa kalikasan. Sa karagdagan, ang paggamit na may label na mga kolonya ay pinapakita na ang operasyon ng itinatag panggagaya ay ganap na Obeys clonal sunod, napansin sa mga adult utak ng buto. Samakatuwid, GSK pangsanggol atay minarkahan bilang magkano ang banayad na mga kondisyon na walang prestimulyatsii exogenous cytokines, ay mayroon na ng mga pangunahing katangian ng mga adult HSCs hindi kinakailangan sa unang bahagi ng post-embryonic microenvironment, sa estado ng malalim na pahinga pagkatapos ng paglipat at pinakilos klonoobrazovanie nang sunud-sunod alinsunod sa mga modelo ng clonal magkakasunod.

Malinaw na dapat tayong magkaroon ng mas detalyado sa kababalaghan ng clonal succession. Ang Erythropoiesis ay nagtataglay ng mga hemopoietic cell na may mataas na potensyal na proliferative at ang kakayahang makilala ang lahat ng mga linya ng mga nakatalagang cell selula ng dugo. Sa panahon ng normal hematopoiesis intensity karamihan ng hematopoietic cell stem ay sa isang natutulog estado at ay mobilized sa paglaganap at pagkita ng kaibhan ng mga sunud-sunod na bumubuo ng sunud-sunod na panggagaya. Ang prosesong ito ay tinatawag na clonal succession. Ang eksperimento na katibayan ng clonal succession sa hematopoietic system ay nakuha sa mga pag-aaral na may GSK na minarkahan ng retroviral gene transfer. Sa mga hayop na pang-adulto, ang mga hematopoiesis ay pinananatili ng maraming sabay na gumana ng mga hemopoietic clone na nagmula sa GSK. Batay sa kababalaghan ng clonal succession, isang repopulation approach sa pagkakakilanlan ng GCS ay binuo. Ayon sa prinsipyo na ito, makilala sa pang-matagalang HSCs (pang-matagalang haematopoietic stem cell, LT-HSC), ay magagawang upang ibalik ang hematopoietic sistema ng lifelong pag-aaral, at panandaliang HSC, upang isagawa ang pag-andar para sa isang limitadong panahon ng oras.

Kung isaalang-alang namin ang hematopoietic stem cells sa mga tuntunin ng repopulyatsionnogo diskarte, katangian ng hematopoietic pangsanggol atay cells ay ang kanilang kakayahan upang lumikha ng isang kawan ng mga ibon, na kung saan ang laki ay mas mataas kaysa sa mga may isang pagtaas sa GSK kurdon ng dugo o utak ng buto, at ito ay naaangkop sa lahat ng uri ng mga kolonya. Ang katotohanang ito ay nagpapahiwatig ng mas mataas na potensyal na proliferative ng hematopoietic cells ng embryonic liver. Isang natatanging tampok ng hematopoietic cell ninuno Fetal atay - mas maikli kapag inihambing sa iba pang mga pinagkukunan ng cell cycle, na kung saan ay mahalaga mula sa viewpoint ng kahusayan repopulation ng hematopoiesis sa transplantation. Pagtatasa ng mga cellular mga bahagi ng hematopoietic suspension na nakuha mula sa mga pinagkukunan mature organismo, ay nagpapakita na sa lahat ng mga yugto ng ontogeny ng nucleated cell advantageously kinakatawan terminally differentiated cell, ang numero at ang phenotype ng kung saan ay depende sa edad ng mga donor haematopoietic ontogenetic tissue. Sa partikular, ang isang suspensyon ng mononuclear utak ng buto at mga cell kurdon ng dugo sa pamamagitan ng higit sa 50% ay binubuo ng mature lymphoid lineage cells, samantalang mas mababa sa 10% ng mga lymphocytes natagpuan sa pangsanggol atay hemopoietic tissue. Bukod dito, ang myeloid linya cell sa pangsanggol atay at pangsanggol erythroid advantageously iniharap sa tabi, habang sa kurdon ng dugo at buto utak granulocyte-macrophage mananaig elemento.

Mahalaga ay ang katunayan na ang pangsanggol atay naglalaman ng isang kumpletong hanay ng mga pinakamaagang hematopoietic progenitors. Kabilang sa huli, dapat itong nabanggit erythroid, granulopoeticheskie, megakariopoeticheskie at multilinear kolonya na bumubuo ng mga cell. Ang kanilang mas primitive mga ninuno - LTC-IC - ay magagawang ilaganap at ibahin ang in vitro para sa 5 o higit pang linggo, at din upang mapanatili ang functional aktibidad pagkatapos engraftment sa katawan ng tatanggap sa allogeneic, at kahit xenogeneic transplantation sa mga hayop immunodeficient.

Biological pagiging posible pamamayani sa pangsanggol erythroid atay cells (hanggang sa 90% ng kabuuang hematopoietic cell) dahil sa ang pangangailangan upang magbigay ng erythrocyte mass mabilis na pagtaas ng dami ng dugo ng pagbuo ng sanggol. Sa pangsanggol atay erythropoiesis nuclear erythroid precursors kinakatawan ng iba't ibang grado ng kapanahunan na naglalaman ng pangsanggol pula ng dugo (a2u7), na kung saan ay dahil sa isang mas mataas na kaugnayan para sa oxygen ay nagsisiguro epektibong pagsipsip ng huli mula sa maternal dugo. Pagtindi ng erythropoiesis sa pangsanggol atay ay nauugnay sa isang lokal na pagtaas sa synthesis ng erythropoietin (EPO). Kapansin-pansin na ang pagpapatupad ng hematopoietic mga potensyal na ng hematopoietic pangsanggol atay cells sapat na presence nag-iisa erythropoietin, samantalang lineage pangako sa erythropoiesis utak ng buto HSCs at cord blood ay nangangailangan ng isang kumbinasyon ng mga cytokines at paglago kadahilanan na binubuo ng EPO, SCF, GM-CSF at IL-3. Sa maagang hematopoietic cell ninuno ihiwalay mula sa pangsanggol atay na walang receptors para sa EPO, huwag tumugon sa exogenous erythropoietin. Para sa pagtatalaga sa tungkulin ng erythropoiesis sa isang suspensyon ng pangsanggol atay mononuclear cell ay nangangailangan ng pagkakaroon ng mas maraming mga advanced na mga cell eritropoetinchuvstvitelnyh sa phenotype CD34 + CD38 +, na ipahayag ang EPO receptor.

Sa panitikan wala pa ring pinagkasunduan ang pagbuo ng hemopoiesis sa embryonic period. Hindi itinatag ang pagkakaroon at functional kabuluhan ng extra at intraembrionalnyh pinagkukunan ng hematopoietic cell ninuno. Gayunman walang duda na sa embryogenesis pantao atay ay ang sentral na pahayagan ng hematopoiesis at para sa 6-12 linggo ng pagbubuntis ay ang pangunahing pinagmumulan ng hematopoietic cell stem na populate ang pali, thymus at utak ng buto, GDR makamit ang mga kaugnay na function sa pre- at post-natal na panahon pag-unlad.

Ito ay dapat na nabanggit muli na ang embryonic atay sa paghahambing sa iba pang mga mapagkukunan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamataas na nilalaman ng HSC. Humigit-kumulang 30% ng CD344 na mga selula ng embryonic na atay ang may phenotype ng CD38. Kasabay nito, ang bilang ng mga lymphoid precursor cells (CD45 +) sa maagang yugto ng hematopoiesis sa atay ay hindi hihigit sa 4%. Ito ay natagpuan na, bilang ang fetus 7-17 linggo ng pagbubuntis, ang bilang ng mga B lymphocyte ay nagdaragdag progressively may buwanang "step" ay 1.1%, habang ang mga antas ng GSK permanenteng nabawasan.

Ang pagganap na aktibidad ng hematopoietic stem cells ay depende rin sa panahon ng pagbuo ng embryonic ng kanilang pinagmulan. Pagsisiyasat ng atay cell kolonya bumubuo ng aktibidad ng tao embryo 6-8 minuto at 9-12 minuto linggo pagbubuntis kapag pinag-aralan sa semisolid medium sa presensya ng SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 at EPO ay nagpakita na ang kabuuang bilang ng mga colonies sa 1 , 5 beses na mas mataas kapag naghuhugas ng HSV embryonic liver sa maagang pag-unlad. Kasabay nito, ang bilang ng hepatic mga cell ninuno myelopoiesis bilang CFU-GEMM, sa 6-8 na linggo ng embryogenesis ay higit sa tatlong beses ang numero sa 9-12 linggo ng pagbubuntis. Sa pangkalahatan, atay hematopoietic kolonya bumubuo ng aktibidad ng unang trimester ng pagbubuntis embryo cell ay makabuluhang mas mataas kaysa sa pangsanggol atay cells ng ikalawang tatlong buwan ng pagbubuntis.

Ang data sa itaas iminumungkahi na pangsanggol atay sa unang bahagi ng embryogenesis ay nailalarawan hindi lamang isang mataas na nilalaman ng unang bahagi ng hematopoietic cell ninuno, ngunit nito hematopoietic cell ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malawak na hanay ng pagkita ng kaibhan sa iba't-ibang linya ng cell. Ang mga katangian ng ang functional aktibidad ng stem hematopoietic pangsanggol atay cells ay maaaring magkaroon ng ilang mga clinical kabuluhan, dahil ang kanilang husay katangian payagan inaasahan therapeutic epekto kapag ipinahayag transplantation kahit na isang maliit na halaga ng mga cell na nakuha sa maagang yugto ng pagbubuntis.

Gayunpaman, ang problema ng bilang ng mga hematopoietic stem cell na kinakailangan para sa epektibong paglipat ay nananatiling bukas at may kaugnayan. Ginagawa ang mga pagsisikap upang malutas ito gamit ang mataas na potensyal ng pagpaparami ng sarili ng mga hematopoietic cell ng embryonic na atay sa vitro sa kanilang pagbibigay-sigla sa pamamagitan ng mga cytokine at paglago ng mga kadahilanan. Na may tuluy-tuloy na perfusion sa bioreactor ng maagang GSC ng embryonic liver, pagkatapos ng 2-3 araw sa output posible na makuha ang bilang ng stem hemopoietic cells na 15 beses na mas mataas kaysa sa antas ng basal nito. Para sa paghahambing, dapat tandaan na upang makamit ang 20-fold na pagtaas sa ani ng HSC cord blood sa parehong kondisyon, kinakailangan ng hindi bababa sa dalawang linggo.

Kaya, ang embryonic liver ay naiiba sa iba pang mga pinagmumulan ng hematopoietic stem cells na may mas mataas na nilalaman ng parehong nakapangako at maagang hematopoietic progenitor cells. Sa kultura na may pangsanggol atay cell na may paglago kadahilanan sa phenotype CD34 + CD45Ra1 CD71l0W form na 30 beses na mas kolonya kaysa sa mga katulad na mga cell kurdon ng dugo, at 90 beses na mas kaysa sa utak ng buto HSCs. Ang pinaka binibigkas sa mga pinagkukunan ng mga pagkakaiba sa nilalaman ng unang bahagi ng hematopoietic cell ninuno bumubuo ng halo-halong mga kolonya - ang bilang ng CFU-GEMM sa pangsanggol atay ay lumampas na sa kurdon ng dugo at utak ng buto, ayon sa pagkakabanggit 60 at 250 ulit.

Kahalaga ito ay ang katotohanan na hanggang sa ika-18 linggo ng embryonic unlad (sa panahon ng simula ng hematopoiesis sa utak ng buto) sa hemopoietic function na pagpapatupad ay nagsasangkot ng higit sa 60% ng mga cell atay. Dahil bago ang ika-13 linggo ng pangsanggol pag-unlad sa mga tao ay absent thymus at thymocytes ayon sa pagkakabanggit, paglipat ng hematopoietic pangsanggol atay cell ng 6-12 linggo ng pagbubuntis makabuluhang binabawasan ang panganib ng reaksyon "pangunguwalta kumpara host" at hindi nangangailangan ng pagpili ng isang histocompatible donor, tulad ng ito ay nagbibigay-daan medyo madali upang makamit hemopoietic chimerism.