Происхождение стволовых клеток. Эмбриональные клетки

Каково происхождение стволовой кроветворной клетки взрослого организма? Представляет ли она единую, однажды возникшую в эмбриогенезе и далее самоподдерживающуюся клеточную линию или по мере онтогенетического развития происходит повторное образование стволовых кроветворных клеток из более примитивных тканевых предшественников?

Подробно эти вопросы изучены на кроветворной системе мышей. Впервые стволовая кроветворная клетка КОЕс и ее более зрелый потомок— предшественник гранулоцитов и макрофагов КОЕк (колониеобразующая единица в культуре) — обнаруживаются в желточном мешке 7—8-дневных эмбрионов. У 10-дневного эмбриона КОЕс и КОЕк появляются в крови и печени (Metcalf, Moore, 1971). В последней содержание КОЕс непрерывно нарастает: с 12-го дня по 18-й день эмбриональной жизни число КОЕс в печени увеличивается с 75 до 1500.

В течение первого месяца внеутробной жизни КОЕс из печени исчезают. В селезенке КОЕс обнаруживаются уже у 15-дневного эмбриона- содержание их в ней растет во время эмбриогенеза и достигает 600 к моменту рождения. Число КОЕс продолжает нарастать и у молодых мышей (3—4 мес) составляет 5000 на селезенку.

Видео: Ученые создали эмбриональные стволовые клетки

В ходе индивидуального развития свойства стволовых кроветворных клеток меняются. Эмбриональные стволовые клетки более радиорезистентны, чем взрослые: для взрослых КОЕс из костного мозга и селезенки D0 составляет 90—95 рад, а для КОЕс из эмбриональной печени— 150 рад (Siminovitch е. а., 1965). Для эмбриональных КОЕс величина f составляет 9,6%, для взрослых КОЕс — 14% (Kubanek е. а., 1970). КОЕс от животных разного возраста образуют эритроидные клетки, которые по-разному синтезируют гемоглобин.

Размер эритроцитов, произведенных кроветворными клетками желточного мешка, меньше, чем размер эритроцитов, дифференцирующихся из клеток эмбриональной печени, и они содержат взрослый гемоглобин, тогда как более крупные — эмбриональный (Patton е. а., 1969). По типу продуцируемого дифференцирующимися клетками гемоглобина стволовые клетки эмбриональной печени отличаются от более поздних (печень новорожденных) (Niewisch е. а., 1970).

Видео: Что такое стволовые клетки?

После введения одного и того же числа КОЕс потребление радиоактивного железа оказывается существенно большим при введении эмбриональных клеток по сравнению со взрослыми (Kubanek е. а., 1969).

Все эти данные можно объяснить либо тем, что стволовые клетки меняют свои свойства по мере взросления и смены мест обитания (желточный мешок — эмбриональная печень — взрослый костный мозг), либо тем, что в процессе эмбриогенеза несколько раз независимо возникают новые линии стволовых клеток. Имеются серьезные экспериментальные данные, свидетельствующие в пользу первой возможности. Выше указывалось, что КОЕс из эмбриональной печени обладают повышенной радиорезистентностью.

Видео: Знай наших №16: о новых элементах, стволовых клетках и белке для роста головы

Если им позволить пролиферировать в смертельно облученном организме, то их прямые потомки уже в течение первой недели приобретают радиочувствительность, присущую костномозговым КОЕс (Siminovitch е. а., 1965).

Использование методов фракционирования клеток сначала по плавучей плотности, а затем по размеру позволило разделить КОЕс из эмбриональной печени и из взрослого костного мозга на ряд субпопуляций (три — для печени и шесть — для костного мозга), различающихся по ряду признаков: модальному объему клеток, величине, пролиферативной активности, чувствительности к угнетающему действию плеторы на эри-тропоэз (Haskill, 1971). Комбинации этих признаков являются «отпечатками пальцев» соответствующих субпопуляций КОЕс.

Выяснилось, что самые ранние КОЕс (обнаруженные только у 10-дневных эмбрионов) после трансплантации дают все типы КОЕс, а сами исчезают- более поздние эмбриональные КОЕс самоподдерживаются и, кроме того, продуцируют КОЕс взрослого типа, тогда как при трансплантации взрослых КОЕс образуются только взрослые КОЕс, но никогда — эмбриональные. Все это служит серьезными аргументами в пользу наличия единой линии стволовых кроветворных клеток и их постепенного созревания.

Источник: http://meduniver.com