Основной источник стволовых клеток мезенхимы: клетки костной ткани, гетерогенность фенотипа и пластичность клеток стромы

При введении стволовых клеток мезенхимы в кровоток животным они внедряются в различ­ные органы и ткани, дифференцируясь там соответственно в клетки крови, миоциты, адипоциты, хрящевые клетки, фибробласты. Введенные в желудочки или белое вещество мозга стволовые клетки мезенхимы мигрируют в ткань мозга и дифференциру­ются в клетки глии, реже — в нейроны.

В культуре In vitro сеть стромальных клеток-предшественников выполняет пи­тательную роль («фидер») для созревания всех клонов гемопоэза. Основным источником стволовых клеток мезенхимы является костный мозг. Сеть клеток стромы заполняют пространство между капиллярами (синусоидами) и костью. Доля стволовых клеток, находящихся в покое в костном мозге человека, составляет 0, 01-0, 001 %, что сопоставимо с содержанием кроветворных стволовых клеток; баланс между стромальными стволовыми клетками и кроветворными стволовыми клетками иг­рает важную роль в кроветворении.

Проточный цитофлуориметр показывает, что свежевыделенные стромальные стволовые клетки в суспензии, не прошедшие этап культивирования, не экспрессируют поверхност­ных рецепторов адгезии (CD34; VCAM; ICAM; коллаген I и III типа; CD44; CD29).

В культуре к подложке прикрепляются не стволовые клетки, а субпопуляции клеток-предшественников, у которых сформирован цитоскелет и аппарат клеточной адгезии. Фиксированные клетки стромы хорошо размножаются в культуре, сохраняя мар­керы слабо дифференцированных клеток. Стромальные стволовые клетки не экспрессируют антигенов кроветворные стволовые клетки (CD34; CD14; CD45). Они растут в культуре клонами, часть из которых удается многократно пассировать и получать миллионы генетически однородных плюрипотентных предшественников.

В 2-3 пассажа количество клеток достигает от 50 до 300 млн. После прекращения деления эти клетки дифференцируются в специализирован­ные клетки различных тканей. Фибробласты кроветворной ткани такой способ­ностью не обладают. Так, например, 95 % Адипоцитов образуются из незрелых стромальных клеток при введении в культуральную среду а-1-метилизобутилксантина (повышает уровень внутриклеточного цАМФ), дексаметазона, индометацина (ингибитор синтеза тромбоксана).

Похожая статья  Иммунные реакции: Т-супрессоры, Т-цитотоксические лимфоциты, CD4 Т-лимфоциты, вспомогательное действие CD4 Т-клеток

Фенотип адипоцитов определяется активнос­тью фермента липопротеинлипазы, белка-транспортера жирных кислот и рецеп­тора пероксисом. Из этого же пула стромальных клеток-предшественников полу­чают однородную популяцию хрящевых клеток в культуральной среде, лишен­ной сыворотки, при добавлении TGF-β. Дифференцирующиеся клетки форми­руют многослойную культуру с развитым межклеточным матриксом, который состоит из протеогликана и коллагена II типа. Клетки костной ткани образуются при наличие в культуральной среде глицерофосфата — донора неорганического фосфора, аскорбиновой кислоты и дексаметазона с добавлением 10 % Фетальной сыворотки.

Как упоминалось выше, одна из основных функций мезенхимы — выработка сигналов, запускающих региональную пролиферацию клеток-предшественников, в том числе и эпителия. Если клетки мезенхимы продуцируют ростовые факто­ры (HGF, TGF-a, EGF, KGF), то клетки-предшественники паренхимы экспрессируют на своей поверхности рецепторы к этим сигналам.

В дифференцированных взрослых тканях клетки стромы генерируют сигналы для поддержания жизнеспособности и пролиферации клеток-предшественников (SCF, HGF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-11, IL-14, IL-15, M-CSF, Flt2, LIF). Большинство клеток-предшественников располагаются вокруг региональных стволовых клеток. Прикрепленные к подложке стромальные клетки в первичной культуре активно пролиферируют (80%). Их фенотип гетерогенный, что объяснимо многочислен­ными функциями клеток. Практически все клетки стромы сохраняют способность к дифференцировке в клетки многих тканей. Среди стволовых клеток и клеток-предшественни­ков не выявлено рестрикции плюрипотентности.

Гетерогенность фенотипа и пластичность клеток стромы объясняется слабым развитием внеклеточного матрикса. Незрелые CD34-клетки стромы обна­ружены в циркулирующей крови, их там намного меньше, чем СD34+-клеток. В культуре In vitro эти клетки прикрепляются, формируя островки фибробластоподобных клеток. Незрелые клетки пролиферируют в течение несколь­ких пассажей, сохраняя плюрипотентность. Ограниченная популяция CD34+-клеток возвращается из кровотока в строму костного мозга и трансформируется в CD34+ линии кроветворных стволовых клеток. Это позволяет сделать вывод, что рециркуляция мезенхималь­ных клеток-предшественников в кровотоке позволяет поддерживать стволовые клетки в разных органах за счет общего пула клеток.

Похожая статья  Загадки Земли: озёра хранят свои тайны, история дома в Амитивилле

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code