Краткая волна производства гемопоэтических стволовых клеток в поздних эмбрионах и молодых особях

Гемопоэтические стволовые клетки (HSCs) отвечают за постоянное обновление всех клеток крови на протяжении жизни. Контролируемое производство аутентичных HSCs in vitro требует лучшего понимания того, где, когда и как они производятся in vivo.

Исследователи обнаружили ранее неизвестную волну гемопоэза, происходящую в костном мозге поздних эмбрионов и молодых особей мышей и цыплят. Результаты опубликованы в Nature Cell Biology.

Эндотелиальное происхождение HSCs в костном мозге

Первые HSCs возникают из специализированных гемогенных эндотелиальных (HE) клеток через эндотелиально-гемопоэтический переход (EHT) в аорте эмбриона.

Используя комбинацию методов экспериментальной эмбриологии, генетики, транскриптомики и функциональных подходов, ученые выяснили, что вся сосудистая сеть костного мозга происходит из сомитов.

Некоторые сомит-производные эндотелиальные клетки производят HSCs и мультипотентные прогениторные клетки в костном мозге позднего эмбриона и молодой особи через тот же процесс EHT, который ранее наблюдали только в эмбрионе. Эти клетки молекулярно очень похожи на клетки, подвергающиеся EHT, или недавно появившиеся HSCs в эмбриональной аорте.

Новая волна производства клеток крови

Желточный мешок эмбриона производит две частично перекрывающиеся волны гемопоэза: примитивную и дефинитивную. Пул HSCs, расширенный в печени плода, начинает колонизировать костный мозг только непосредственно перед рождением.

Обнаруженная транзиторная гемопоэтическая продукция заполняет пробел между окончанием гемопоэза желточного мешка и началом HSC-зависимого производства клеток крови в костном мозге. Эта волна также может подготавливать ниши костного мозга для HSCs, поступающих из печени плода.

Значение для клеточной терапии

Дефекты в HSCs приводят к различным заболеваниям крови и раку, которые частично лечат трансплантацией HSCs. Идентификация всех этапов гемопоэтического производства и молекулярных событий, контролирующих этот процесс, имеет фундаментальное значение и должна помочь в разработке инновационных методов терапии стволовыми клетками в будущем.