Кроветворение на протяжении всей жизни зависит от сотен клеток, формирующихся до рождения

Ученые из Детской исследовательской больницы Сент-Джуд определили, что для поддержания кроветворения на протяжении всей жизни требуется гораздо больше клеток-предшественников, чем считалось ранее. Исследование, опубликованное в журнале Nature Cell Biology, было сосредоточено на пренатальном происхождении кроветворных стволовых клеток.

Гемопоэтические стволовые клетки ответственны за пожизненное производство крови. Ранее, с использованием других методов, было установлено, что кроветворение у млекопитающих связано всего с несколькими клетками-предшественниками, возникающими во время пренатального развития.

В этом исследовании ученые Сент-Джуд использовали систему цветовой маркировки клеток и математическое моделирование, чтобы показать, что у мышей гемопоэтические стволовые клетки возникают примерно из 500 клеток-предшественников, а не из менее чем 10. Развитие кроветворной системы у мышей и человека одинаково, поэтому количество клеток-предшественников у человека, вероятно, как минимум в 10 раз больше.

"Все предыдущие исследования сообщали, что в установлении кроветворной системы участвует очень мало клеток-предшественников. Но данные этого исследования показывают, что на самом деле задействованы сотни клеток", — отметила Шеннон МакКинни-Фриман, ведущий автор исследования.

Клиническое значение

Понимание того, как возникает кроветворная система, включая количество и сложность вовлеченных клеток-предшественников, поможет раскрыть истоки заболеваний и идентифицировать клетки, которые могут быть подвержены болезнетворным мутациям.

Новый взгляд на роль печени плода

Результаты также ставят под сомнение устоявшуюся модель, согласно которой печень плода является местом резкого расширения популяции кроветворных стволовых клеток. Исследование предполагает наличие "узких мест" в развитии (регуляторных барьеров) в печени плода или на более поздних стадиях, которые ограничивают количество стволовых клеток крови.

Новое понимание масштабов и сложности формирующейся кроветворной системы имеет эволюционный смысл: производство сотен клеток-предшественников на разных стадиях развития дает организму большую гибкость для адаптации к возможным проблемам в процессе развития.