Раскрыто происхождение кроветворных стволовых клеток
12.01.2009
3544
0
35440
Исследователи из Медицинской Школы Университета в Пенсильвании (University of Pennsylvania School of Medicine) под руководством профессора биологии развития и клеточной биологии Нэнси Спек (Nancy Speck), установили область и точный период времени, в который в эмбрионе мыши формируется основная масса кроветворных клеток костного мозга.
В процессе развития небольшое число эндотелиальных клеток крупных сосудов экспрессирует молекулярный маркер Runx1 (помечены синим красителем), что свидетельствует о развитии в этих областях кластеров кроветворных клеток. Клетки на фотографии находятся в стенке пупочной артерии.
Результаты исследования, опубликованные в январе 2009 года в журнале Nature, проливают свет на основные этапы развития гемопоэтических (кроветворных) стволовых клеток (ГСК). Поскольку ГСК дают начало всем типам клеток крови, объяснение закономерностей их происхождения может помочь исследователям выяснить, каким образом можно получить ГСК из эмбриональных стволовых клеток для использования их в терапии гематологических заболеваний. До настоящего времени из эмбриональных клеток не удавалось получить ГСК, не применяя генетических манипуляций, которые весьма рискованно использовать в клинической практике.
Более ранние исследования показали, что ГСК образуются из небольшой популяции клеток, выстилающих кровеносные сосуды (эндотелиальных клеток). Однако оставалось неясным, каким образом эндотелиальные клетки дифференцируются в ГСК на ранних этапах эмбрионального развития.
В своих экспериментах исследователи сначала инактивировали ген, кодирующий белок Runx1 в эндотелиальных клетках мышиного эмбриона на самых ранних этапах развития (до 10 суток после оплодотворения). Во время эмбрионального развития некоторые клетки эндотелия продуцируют Runx1, что свидетельствует о развитии в этих областях кластеров гемопоэтических клеток. После выхода из этих кластеров, располагающихся вдоль внутренних стенок крупных сосудов, ГСК оказываются в кровеносном русле и мигрируют в фетальную печень, откуда после рождения отправляются в костный мозг.
Избирательно блокируя способность эндотелиальных клеток экспрессировать runx1 во время эмбрионального развития, исследователи остановили продукцию ГСК, продемонстрировав, что белок Runx1 играет ключевую роль в дифференцировке клеток эндотелия в ГСК.
Затем экспрессия данного гена была остановлена позже – на 11,5 сутки после оплодотворения, то есть в момент, когда большинство новообразованных ГСК отделились от стенок сосудов и мигрировали в фетальную печень. Оказалось, что на этом этапе блокирование Runx1 никак не влияет на формирование ГСК.
Также исследователи показали, что по крайней мере 95% взрослых ГСК и, следовательно, практически все ГСК взрослого организма, развиваются из клеток эндотелия в короткий период времени до рождения. Понимание этого процесса необходимо для дальнейших исследований, направленных на разработку более эффективных методов клеточной терапии болезней системы крови.
По материалам:
University of Pennsylvania School of Medicine
В процессе развития небольшое число эндотелиальных клеток крупных сосудов экспрессирует молекулярный маркер Runx1 (помечены синим красителем), что свидетельствует о развитии в этих областях кластеров кроветворных клеток. Клетки на фотографии находятся в стенке пупочной артерии.
Результаты исследования, опубликованные в январе 2009 года в журнале Nature, проливают свет на основные этапы развития гемопоэтических (кроветворных) стволовых клеток (ГСК). Поскольку ГСК дают начало всем типам клеток крови, объяснение закономерностей их происхождения может помочь исследователям выяснить, каким образом можно получить ГСК из эмбриональных стволовых клеток для использования их в терапии гематологических заболеваний. До настоящего времени из эмбриональных клеток не удавалось получить ГСК, не применяя генетических манипуляций, которые весьма рискованно использовать в клинической практике.
Более ранние исследования показали, что ГСК образуются из небольшой популяции клеток, выстилающих кровеносные сосуды (эндотелиальных клеток). Однако оставалось неясным, каким образом эндотелиальные клетки дифференцируются в ГСК на ранних этапах эмбрионального развития.
В своих экспериментах исследователи сначала инактивировали ген, кодирующий белок Runx1 в эндотелиальных клетках мышиного эмбриона на самых ранних этапах развития (до 10 суток после оплодотворения). Во время эмбрионального развития некоторые клетки эндотелия продуцируют Runx1, что свидетельствует о развитии в этих областях кластеров гемопоэтических клеток. После выхода из этих кластеров, располагающихся вдоль внутренних стенок крупных сосудов, ГСК оказываются в кровеносном русле и мигрируют в фетальную печень, откуда после рождения отправляются в костный мозг.
Избирательно блокируя способность эндотелиальных клеток экспрессировать runx1 во время эмбрионального развития, исследователи остановили продукцию ГСК, продемонстрировав, что белок Runx1 играет ключевую роль в дифференцировке клеток эндотелия в ГСК.
Затем экспрессия данного гена была остановлена позже – на 11,5 сутки после оплодотворения, то есть в момент, когда большинство новообразованных ГСК отделились от стенок сосудов и мигрировали в фетальную печень. Оказалось, что на этом этапе блокирование Runx1 никак не влияет на формирование ГСК.
Также исследователи показали, что по крайней мере 95% взрослых ГСК и, следовательно, практически все ГСК взрослого организма, развиваются из клеток эндотелия в короткий период времени до рождения. Понимание этого процесса необходимо для дальнейших исследований, направленных на разработку более эффективных методов клеточной терапии болезней системы крови.
По материалам:
University of Pennsylvania School of Medicine
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
