Как формируются первые клетки крови в ходе развития человека

Ученые из Лундского университета (Швеция) получили новое представление о том, как формируются первые клетки крови в ходе развития человека при переходе эндотелиальных клеток в клетки крови разных типов.

Используя лабораторную модель развития стволовых клеток человека и анализируя экспрессию генов клеток крови и эндотелиальных клеток в каждой отдельной клетке, они обнаружили прогрессию от эндотелиального состояния к смешанному эндотелиально-кровяному состоянию и далее к чисто кровяному состоянию. Это первое исследование, показывающее молекулярные процессы этого перехода в контексте развития человека.

"Понимание того, как развиваются первые клетки крови человека, даст нам недостающие ключи для создания кроветворных стволовых клеток в лаборатории для лечения заболеваний крови и злокачественных новообразований", — говорит руководитель исследования Нильс-Бьярне Вудс.

Первые кроветворные стволовые клетки формируются в эмбриональном развитии в течение узкого временного окна. Их рождение — это переход из другого типа клеток в клетки крови, процесс, известный как эндотелиально-гемопоэтический переход.

Клетки, претерпевающие этот переход, начинают как эндотелиальные клетки, составляющие стенки развивающихся артерий. В течение короткого периода развития небольшое количество плотно упакованных веретенообразных эндотелиальных клеток округляется, формируя зарождающуюся кровь, отсоединяется и попадает в кровоток.

Благодаря одноклеточному молекулярному анализу ученые проанализировали отдельные клетки из in vitro модели развития крови человека, которая, как известно, включает эндотелиальные клетки, переходящие в кровяные. Анализ выявил новые популяции эндотелиальных клеток, находящихся в процессе перехода. Эти новые клеточные популяции показали различия в репертуаре производимых типов клеток крови, что является критически важным открытием для понимания происхождения крови.

"Большинство типов клеток, как полагают, возникают в результате линейной последовательности недифференцированных стадий, постепенно ограничивающих их потенциал. Клетки, возникающие в процессе перехода, могут не следовать этому правилу, что дает большую гибкость в том, какие типы клеток крови могут быть произведены", — объясняет Нильс-Бьярне Вудс.

Это значительный шаг к пониманию того, как формируются первые клетки крови и как регулируется количество и типы клеток крови в процессе развития.

"Также было бы интересно выяснить, есть ли в организме взрослого человека какие-либо эндотелиальные клетки, которые все еще можно "запустить" для производства новых кроветворных стволовых клеток", — добавляет Вудс.