Кроветворные стволовые клетки: апоптоз, эктопическая экспрессия антиапоптического белка, RT-PCR-анализ

Кроветворные стволовые клетки крысы и человека экспрессируют хемокиновый рецептор CXCR4; при изучении хемотаксиса In vitro кроветворные стволовые клетки крысы проявляют выборочную ответную реакцию на лиганд SDE — la рецептора CXCR4. Совместно с этой функцией взаимодействия в кроветворных стволовых клетках, хоуминг в костный мозг кроветворных стволовых клеток человека, трансплантированных NOD/SCID мышам, блокируется ингибиторными антите­лами к CXCR4. SDF-1 конститутивно экспрессируется эндотелием костного моз­га, и эта экспрессия в костном мозге и селезенке усиливается последующей ирра­диацией.

Хотя у мышей с недостатком CXCR4 или SDF-1a проявляется перина­тальная смертность, кроветворные стволовые клетки с недостаточным количеством CXCR4, кажется, способ­ны давать начало фетальной печени, а CXCR4 кроветворные стволовые клетки фетальной печени могут ус­пешно колонизировать костный мозг реципиента и подвергаться дифференциров­ке во многих направлениях. Интересно, что клетки-предшественники гемопоэза с недостатком CXCR4 встречаются с повышенной частотой в кровотоке мутантных мышей, возможно, указывая на то, что эти клетки не сохраняются должным обра­зом в костном мозге в отсутствии взаимодействия CXCR4 и SDF-1a.

Кроме роли его как хемоаттрактанта, SDF-1a может также непосредственно вли­ять на пролиферацию и дифференцировку примитивных гемопоэтических кле­ток, а также увеличивать активность рецепторов адгезии, особенно интегриновых, и на кроветворных стволовых клетках, и на клетках-предшественниках. В частности, SDF-1a индуцирует фун­кцию VLA-4 и LFA-1 на обогащенных кроветворными стволовыми клетками крови из пуповины человека, увели­чивают их NOD/SCID-репродукционную возможность в течение культивирова­ния In vitro.

Активация интегрина через SDF-1 может играть важную роль в пре­образовании постепенной адгезии в устойчивое связывание, обеспечивая таким образом выход циркулирующих кроветворных стволовых клеток из сосудов в экстраваскулярное простран­ство костного мозга. В течение нормального развития при колонизации фетальной печени, костного мозга и селезенки кроветворной стволовой клетке требуется экспрессия и функциони­рование p-интегрина I, возможно, для управления хоумингом кроветворные стволовые клетки желточного мешка или аорто-гонадо-мезенхимальной области в эти ткани.

Апоптоз также регулируется величиной пула кроветворных стволовых клеток. Эктопическая экспрессия антиапоптического белка BCL2 у трансгенных мышей ведет к увеличению устой­чивости репопуляционного потенциала клеток. Кроветворные стволовые клетки, экспрессирующие BCL2, повышают выживаемость In vitro и сохраняются в сре­де, свободной от сыворотки, содержащей только S1F, IL-3 или Тро.

Важно, что BCL2 трансгенные кроветворные стволовые клетки не препятствуют дифференцировке в этих же условиях, и каж­дое деление способно вызывать пролиферацию кроветворных стволовых клеток In vitro, дифференциально влияя на результат этих делений. Тонкие физиологические регуляторы апоптоза в кроветворных стволовых клетках остаются очень чувствительными.

RT-PCR-анализ показал, что кроветворные стволовые клетки кры­сы подвижно экспрессируют членов семейства BCL2, однако BCLxl лучше, чем BCL2; первоначально появляются антиапоптические белки, экспрессируемые кроветворные стволовые клетки. CD95 (Fas), который может вызвать апоптоз после лигандного связывания, не экспрессируется кроветворными стволовыми клетками крысы и костномозговой гемопоэз не проявляется в от­сутствии Fas.

Однако Fas-экспрессия может индуцироваться кроветворными стволовыми клетками или предше­ственниками гемопоэза, подвергшихся действию цитокинов, например ИФНу или TNF-CC, и в этих случаях гемогюэтический репопуляционный потенциал редуци­руется, хотя точные исследования с чистыми кроветворными стволовыми клетками и их популяциями не проведены.