Гемопоэтическая стволовая клетка. Свойства стволовой клетки
Особое место в иммунной системе отводят гемопоэтической стволовой клетке, дающей начало подавляющему большинству клеточных элементов иммунной системы. Впервые вопрос о полипотентности стволовой гемопоэтической клетки поставил выдающийся русский гистолог А.А. Максимов. В 20-х годах XX в. он заявил, что стволовая клетка подобна костномозговому малому лимфоциту, обладает способностью к самоподдержанию и из нее развиваются все клетки крови (эритроциты, моноциты, тромбоциты, лимфоциты).
Гемопоэтические стволовые клетки постоянно в незначительном количестве перемещаются по кровотоку. В настоящее время разработаны методы получения фракций, обогащенных стволовыми клетками, не только из костного мозга, но и из периферической, а также из пуповинной крови, где уровень их такой же, как в костном мозге.
Известны основные морфологические и фенотипические характеристики стволовых клеток.
Во внутриутробном периоде главный очаг кроветворения — печень. Раньше печень эмбриона использовали как источник гемопоэтических стволовых клеток для трансплантации. Костный мозг как кроветворная ткань формируется в конце эмбрионального периода жизни.
Переключение кроветворения с эмбриональной печени на костный мозг, по-видимому, осуществляется посредством переселения стволовых клеток с током крови. В дальнейшем, во взрослом состоянии, костный мозг человека сам поставляет стволовые клетки на периферию.
Определены ключевые поверхностные маркеры, характерные для стволовых гемопоэтических клеток человека: CD34, CD133, CD38, Thy-1 (CD90), C-kit (CD117) и др. Ключевым и практически значимым маркером таких клеток человека является CD34 — высокогликолизированныи трансмембранный белок типа 1 семейства сиаломуцинов с адгезивными свойствами. Лигандом CD34 служит L-селектин (CD62L).
Приблизительно 1-3% ядросодержащих клеток костного мозга и 0,5% мононуклеарных клеток периферической крови экспрессируют молекулы CD34.
В последние годы большое внимание уделяют гемопоэтическим стволовым клеткам пуповинной крови, используемым для трансплантации. Первая трансплантация стволовых клеток пуповинной крови была проведена в 1989 г. при анемии Фанкони.
• Полипотентная стволовая кроветворная клетка (англ. stem cell). Малодифференцированная клетка, способная к самоподдержанию, пролиферации и дифференцировке в родоначальные стволовые клетки для миело- и лимфопоэза.
• Родоначальная стволовая кроветворная клетка (англ. progenitor cell) ограничена в самоподдержании, но она интенсивно пролиферирует, имеет ограниченное число делений и коммитирована к дифференцировке по крайней мере в двух направлениях (лимфоидном и миелоидном).
• Клетка-предшественник (англ. precursor cell) — коммитирована к дифференцировке только в один тип клеток (лимфоциты, гранулоциты, моноциты и др.).
На всех этапах дифференцировки стволовой и последующих клеток ключевая роль отводится стромальным элементам костного мозга, факторам роста и цитокинам. В частности, дифференцировку стволовой клетки в лимфоидный ряд определяет ИЛ-7 и его рецептор. Для дифференцировки в миелоидный ряд важен эритропоэтин и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ). Многие цитокины регулируют дифференцировку стволовых клеток.
Система JAK-STAT факторов (JAK — Janus kinases, STAT — Signal transducer and activator of transcription) обеспечивает передачу цитокиновых сигналов. При дефектах этой системы развиваются нарушения гемопоэза (лейкоз и тяжелый комбинированный иммунодефицит — ТКИД).
• Зрелые клетки (Т- и В-лимфоциты, моноциты и др.).
Таким образом, гемопоэтическая стволовая клетка, как малодифференцированный клеточный элемент, способна к самоподдержанию, полипотентности, пролиферации, дифференцировке, колониеобразованию (in vitro и in vivo), репопуляции гемо- и иммунопоэза после радиационного облучения или тяжелой химиотерапии.
Способность к самоподдержанию определяется тем, что одна из возникших дочерних клеток дифференцируется, а другие остаются недифференцированными, локализуются, как полагают, в особых клеточных «нишах» и служат источником образования последующих поколений клеток. Такое асимметричное деление позволяет говорить о «бессмертности» стволовых клеток.
- Читать далее "Мезенхимальные стволовые клетки. Лимфоциты"
Оглавление темы "Иммунная система":
1. Иммунитет. Функции и свойства иммунной системы
2. Особенности иммунной системы. Особенности иммуннитета
3. Врожденный иммунитет. Свойства врожденного иммуннитета
4. Приобретенная иммунная система. Субпопуляции Т- и В-лимфоцитов
5. Взаимосвязь врожденного и приобретенного иммунитета. Учение об антигене
6. Свойства антигена. Антигенность и специфичность антигена
7. Тимуснезависимые антигены. Аутоантигены и аллергены
8. Адъюванты. Маркеры клеток иммунной системы
9. Гемопоэтическая стволовая клетка. Свойства стволовой клетки
10. Мезенхимальные стволовые клетки. Лимфоциты
