Доказательства плюрипотентности для стволовых клеток карцином человека также характерна экспрессия набора антигенов
Считать эти образования настоящими эмбрионами, возможно, преждевременно, так как нет убедительных доказательств, основанных на маркерах или экспрессии генов, показывающих, что они напоминают любую структуру, обнаруживаемую в предимплантационном эмбрионе человека. Однако они содержат четко видимую гетерогенную смесь клеточных типов.
Таким образом, есть достаточно убедительных доказательств того, что эмбриональные стволовые клетки могут быть получены из бластоцисты человека. Окончательное подтверждение дают соматическая дифференцировка In vitro и клонирование единичных клеток.
Доказательства плюрипотентности для стволовых клеток карцином человека также характерна экспрессия набора антигенов, ассоциированных с протеогликаном перицеллюлярного матрикса на поверхности этих клеток, которые также секретируются ими в питательную среду. TRA-1-60 эпитоп — сиалидазачувствительный эпитоп, ассоциированный с этим протеогликаном; антитела GCTM-2 реагируют с его поверхностным протеином, антитела TRA-1-80 и К21 реагируют с другими неизвестными эпигонами этой же молекулы.
Эмбриональные стволовые клетки человека, как и эмбриональные стволовые мыши, реагируют с TRA-1-60, TRA-1-80 и GCTM-2. Хотя TRA-1-60 и GCTM-2 не являются маркерами эмбриональные стволовые клетки человека или эмбриональной карциномы мыши, неясно, лишены ли мышиные клетки поверхностного протеогликана или он является видоспецифическим.
Мышиные стволовые клетки карциномы и эмбриональные стволовые клетки и их аналоги у человека экспрессируют на своей поверхности некоторые гликоконъюгаты полилактозаминов как в форме кератин — сульфата, так и в несульфатированной форме. Все плюрипотентные стволовые клетки приматов, как и мышиные СКК и эмбриональные стволовые клетки, экспрессируют активность щелочной фосфатазы. У человека есть четыре изоформы щелочной фосфатазы.
Стволовые клетка карциномы экспрессируют тканевые неспецифические формы и формы фермента, которые могут быть определены антителами, реагирующими с зародышевыми клетками или плацентарными формами (доступные иммунологические реактивы не различают эти близкородственные изоформы). Неясно, какую форму щелочной фосфатазы экспрессируют эмбриональные стволовые клетки человека.
Необходимо отметить, что ни один из этих поверхностных маркеров не является полностью специфичным, и все они определяются в других типах тканей.
Таким образом, анализируемые маркеры эмбриональных стволовых клеток и стволовых клеток карцином приматов или человека являются только иммунохимически определяемыми эпитопами или ферментативной активностью. Это довольно скудная информация об экспрессии генов эмбриональные стволовые клетки человека или приматов.
Как и мышиные эмбриональные стволовые клетки и стволовые клетка карцином, плюрипотентные клетки приматов, включая некоторые стволовые клетки карцином человека, требуют для своего поддержания фидерный слой мышиных эмбриональных фибробластов. Следует отметить не совсем точную терминологию. Эти клетки лучше называть примитивными мезенхимальными клетками, чем фибробластами соединительной ткани. Их получают из плодов в середине беременности, а не из эмбрионов. Для эмбриональных стволовых клеток и стволовых клеток карцином мыши эти условия могут быть заменены UF или родственными членами этого семейства цитокинов.
Плюрипотентные стволовые клетка карцином человека, эмбриональные стволовые клетки макаки резус и человека не чувствительны в такой же степени к LIE. Даже на питательном слое все плюрипотентные клетки приматов растут очень плохо при диссоциации на отдельные клетки, в то время как мышиные эмбриональные стволовые клетки могут быть клонированы с высокой эффективностью в этих условиях в присутствии LIF.
Морфология, экспрессия маркеров и требования к условиям выращивания плюринотентных клеток, полученных из гонад, несколько отличаются от других плюринотентных стволовых клеток приматов. Клетки растут округлыми группами, лишенными четких краев клеток и диссоциирующих с большим трудом. Они экспрессируют SSEA-1 в дополнение к SSEA-3 и SSEA-4, TRA-1-60 и имеют активность щелочной фосфатазы. Похоже, что эмбриональные половые клетки имеют некоторую степень зависимости от LIE и основного фактора роста фибробластов, хотя эта зависимость не обнаруживается систематически.
Следует отметить, что маркеры, экспрессируемые этими полученными из зародышевых клеток культурами, согласуются с идентификацией клеток, как примордиальных половых клеток. Как и у мышей, процесс преобразования примордиальных половых клеток в клетки, которые могут быть длительно культивируемыми и плюрипотентными, плохо изучен. Только небольшая часть клеток дает начало эмбриоидным тельцам, содержащим множество типов дифференцированных клеток. У человека процесс изменения в сторону плюрипотентности может быть более медленным, поскольку время созревания половых клеток отличается от такового у мышей.
Общие молекулярные маркеры плюрипотентных стволовых клеток. При наличии выраженных отличий в фенотипе мышиных и человеческих плюринотентных клеток для всех типов стволовых клеток должен быть общий набор универсальных молекулярных маркеров. Они могут не быть абсолютно специфичными для плюринотентных клеток, но будут ограничено экспрессироватъся у клеток другого типа.
В настоящее время данные по эмбриональным стволовым клеткам и эмбриональным половым клеткам приматов весьма невелики, но сравнение эмбриональных стволовых клеток и стволовых клеток карцином мыши и стволовых клеток карцином человека дает возможность предварительно описать универсальные плюрипотентные стволовые клетки млекопитающих. Потенциальные молекулярные маркеры включают высокомолекулярные поверхностные гликоконъюгаты полилактозаминов, экспрессию некоторых форм щелочной фосфатазы, экспрессию фактора роста GDF-3 и крипто — или тератокарциномопроизводного фактора роста I, фактора транскрипции Oct4, ядерного фактора зародышевых клеток и Genesis.
Биологическую роль большинства из этих молекул в плане роста эмбриональных стволовых клеток еще предстоит выяснить, за исключением Oct4, который необходим для образования линии плюрипотентных клеток у мыши.
Ключевые критерии плюрипотентности. По данным многочисленных исследований, эмбриональные стволовые клетки человека и мыши различаются по некоторым признакам, несмотря на общность происхождения из плюринотентных клеток бластоцисты и применения стандартных методов для их развития. Недавние исследования показали, что многие взрослые стволовые клетки могут иметь более широкий потенциал развития, чем ранее ожидаемый, при определенных условиях. Важно выявить общие критерии, которые дают возможность определять действительную плюрипотентность клеток.
В то же время важно отличать эти фундаментальные свойства от фенотипических признаков, характеризующих определенные типы или этапы развития ростков стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки напрямую происходят от популяции плюрипотентных клеток внутренней клеточной массы или эпибласта. Стволовые клетки стабильно диплоидны и кариотипически нормальные в опытах и могут неопределенно долго размножаться, сохраняя эмбриональное состояние. Эмбриональные стволовые клетки могут спонтанно дифференцироваться при определенных условиях во множество клеточных типов трех зародышевых листков.
У мышей эмбриональные стволовые клетки, введение в бластоцисту, могут давать рост любому типу клеток, включая эмбриональные клетки. Важный дополнительный критерий плюрипотентности — возможность получения линии стволовых клеток путем клонирования одной клетки. Клонирование линии стволовых клеток, которые могут давать начало разнообразным тканям, указывает на то, что в культуре эмбриональных стволовых клеток необязательно наличие нескольких мультипотентных клеточных типов.
При поддержании соответствующих условий культивирования эмбриональные стволовые клетки бессмертны и обладают многими свойствами эпибласта, включая способность давать начало всем тканям организма. Обязательная черта эмбриональных стволовых клеток — способность размножаться бесконечно в недифференцированном состоянии, сохраняя свойство давать начало широкому кругу клеток организма. Стоит помнить, что даже у мыши эмбриональные стволовые клетки способны формировать химеры, что предполагает гетерогенность культур эмбриональных стволовых клеток. Потенциал развития индивидуальных эмбриональных стволовых клеток может быть достаточно изменчивым.
Существуют некоторые различия между эмбриональными стволовыми клетками мыши и человека, но при этом сохраняются основные свойства плюрипотентности и общая структура экспрессии генов. В процессе развития эмбриональные стволовые клетки мышей не формируют клетки трофобласта в отличие от эмбриональных стволовых клеток приматов. Оба типа клеток способны формировать экстраэмбриональную эндодерму и широкий круг соматических тканей, но только на мышах продемонстрирована возможность эмбриональных стволовых клеток давать начало каждой ткани организма.
Создавая химеру из эмбриональных стволовых клеток и тетраплоидного зародыша, исследователи получили мышей, у которых все соматические ткани были производными эмбриональных стволовых клеток. Этот эксперимент доказывает, что мышиные эмбриональные стволовые клетки-производные и ткани нормально функционируют, поддерживая жизненные процессы в организме мыши. Его молекулы также выделяются клеткой в культуральную среду.
· TRAI-60 — эпитоп (сиалидазчувствительный эпитоп, связанный с протеогликаном).
· GCTM-2 антитела реагируют с его ядерным белком.
· антитела TRA 1-80 и К21 реагируют с другими неизвестными эпитопами этой молекулы.
Эмбриональные стволовые клетки человека, как и эмбриональные стволовые клетки обезьяны, реагируют с TRA 1-60, TRA 1-80 и GCTM-2. Несмотря на то, что GCTM-2 и TRA 1-60 не метят эмбриональные стволовые клетки мыши и стволовые клетки карциномы, неясно или мышиным клеткам недостает поверхностного протеогликана, или антитела имеют видовую специфичность. В любом случае эмбриональные стволовые клетки мышей несут на своей поверхности полилактозамин, кератан и хондроитинсульфат — типы гюлилактозамина.
Все плюрипотентныестволовые клеткиприматов, подобно СКК и эмбриональные стволовые клетки мышей, экспрессируют активность щелочной фосфатазы. У человека выделено 4 изомера щелочной фосфатазы. Эмбриональные стволовые клетки экспрессируют тканевую неспецифическую форму и форму фермента, который может быть определен антителами, реагирующими с половыми клетками или плацентарной формой (известные иммунологические реагенты не различают эти очень схожие изоформы). Функциональная значимость всех этих поверхностных молекул все еще не известна.