Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) костного мозга
Все клетки гемопоэтического происхождения образуются из примитивных стволовая кроветворная клеток (пСКК), локализованных в костном мозге (см. СХЕМУ) и дающих начало клеткам четырех основных направлений дифференцировки:
- эритроидного ( эритроциты ),
- мегакариоцитарного ( тромбоциты ),
- миелоидного ( гранулоциты и моноядерные фагоциты ) и
- лимфоидного ( лимфоциты ).
Дивергенция общего стволового элемента происходит на самом раннем этапе костномозговой дифференцировки.
Антигенпрезентирующие клетки в основном, но не исключительно, развиваются из миелоидных клеток-предшественников.
Клетки миелоидного и лимфоидного ряда наиболее важны для функционирования иммунной системы.
Лимфопоэтическая своловая клетка определяет две самостоятельные линии развития, приводящие к образованию Т-клеток и В-клеток .
Первая образующаяся из ГСК клетка-предшественник представляет собой колониеобразующуюся единицу (КОЕ) , которая определяет линии развития, приводящие к образованию гранулоцитов , эритроцитов , моноцитов и мегакариоцитов . Созревание этих клеток происходит под влиянием колониестимулирующих факторов (КСФ) и ряда интерлейкинов , в том числе ИЛ-1 , ИЛ-3 , ИЛ-4 , ИЛ-5 и ИЛ-6 . Все они играют важную роль в положительной регуляции (стимуляции) гемопоэза и продуцируются, главным образом, стромальными клетками костного мозга , но также и зрелыми формами дифференцированных миелоидных и лимфоидных клеток. Другие цитокины (например, ТРФ-бета ) могут осуществлять понижающую регуляцию (подавление) гемопоэза).
У всех клеток как лимфоидного, так и миелоидного ряда время жизни ограничено, и все они непрерывно образуются.
У млекопитающих в период внутриутробного развития ГСК присутствуют в желточном мешке, печени, селезенке и костном мозге . Во взрослом организме гемопоэтические стволовые клетки находятся в основном в костном мозге, где они в норме довольно редко делятся, производя новые стволовые клетки (самообновление). Животное можно спасти от последствий облучения в летальных дозах введением клеток костного мозга, которые заселяют его лимфоидную и миелоидную ткани.
Плюрипотентные стволовые клетки дают начало коммитированным клеткам-предшественницам, которые уже необратимо определились как предки кровяных клеток одного или нескольких типов ( рис. 12 ). Полагают, что коммитированные клетки делятся быстро, но ограниченное число раз, при этом делятся они под воздействием факторов микроокружения: соседних клеток и растворимых или мембраносвязанных цитокинов . В конце такой серии делений клетки эти становятся терминально дифференцированными, обычно больше не делятся и погибают через несколько дней или недель.
Плюрипотентные стволовые клетки малочисленны, их трудно распознавать, и все еще неясно, как они выбирают свой путь среди разных вариантов развития. Программирование клеточных делений и выведение клеток на определенный путь дифференцировки ( коммитирование ), видимо, включают в себя и случайные события.
Стволовая клетка плюрипотентна, т.к. дает начало многим видам терминально дифференцированных клеток. Что касается клеток крови, то эксперименты показывают, что все классы клеток крови - и миелоидных и лимфоидных - происходят от общей гемопоэтической стволовой клетки.
Гемопоэтическая стволовая клетка развивается следующим образом. У эмбриона гемопоэз начинается в желточном мешке , но по мере развития эта функция переходит к печени плода и, наконец, к костному мозгу , где и продолжается в течение всей жизни. Гемопоэтическая стволовая клетка, дающая начало всем элементам крови, плюрипотентна и заселяет другие гемо- и лимфопоэтические органы и самовоспроизводится, превращаясь в новые стволовые клетки. Животное можно спасти от последствий облучения в летальных дозах введением клеток костного мозга, которые заселяют его лимфоидную и миелоидную ткани.
Во взрослом организме гемопоэтические стволовые клетки находятся главным образом в костном мозге , где они в норме довольно редко делятся, производя новые стволовые клетки (самообновление).
Клетку-предшественницу, дающую в культуре клеток начало колонии эритроцитов, называют колониеобразующей единицей эритроидного ряда , или КОЕ-Э , и она дает начало зрелым эритроцитам после шести или даже меньшего числа циклов деления. КОЕ-Э еще не содержит гемоглобин .
Более подробно см. ГЕМОПОЕЗ
Клетки стволовые кроветворные не бессмертны
Клетки стволовые кроветворные: вступление в дифференцировку
ПРОЛИФЕРАЦИЯ ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК: РОЛЬ МИКРООКРУЖЕНИЯ
Гемопоэтические клетки: взаимодействие с ростовыми факторами
Гематопоэтические стволовые клетки как мишени для генной терапии
Гемопоэтические стволовые клетки: хоуминг
Гемопоэз: роль молекул клеточной адгезии
См. также СТВОЛОВЫЕ КРОВЕТВОРНЫЕ (ГЕМОПОЭТИЧЕСКИЕ) КЛЕТКИ
