Стромальные стволовые клетки костного мозга: независимое происхождение и множественные функции мезенхимы

Традиционно постнатальный костный мозг рассматривался как орган, состоя­щий из двух систем: кроветворная ткань и ассоциированная с ней поддерживаю­щая строма. Костный мозг — единственное образование, о котором известно, что в нем не только сосуществуют, но и функционально взаимодействуют две отдель­ные, четко ограниченные стволовые клетки и подчиненные тканевые системы. Стволовые клетки костного мозга, относящиеся к строме, сначала изучались как играющие решающую роль в формировании микроокружения для кроветво­рения.

В последующем стало известно, что они являются стволовыми/предшеству­ющими клетками для других тканей. Последние данные указывают на возможность дифференциации мозговых клеток стромы в невральную ткань, мышцы, другие ткани, то есть их принадлежность к семейству пластичных соматических стволовых клеток. Эти клетки существуют в ряде постнатальных тканей, проявляющих постнатальную пластичность, то есть способность дифференцироваться в типы клеток, фенотипично не имеющих отношения к клеткам в ткани их происхождения.

А. Я. Фриденштейн первым начал культивировать клетки стромы костного моз­га и их трансплантацию лабораторным животным для изучения их биологических характеристик. Так как в костном мозге небольшое количество внеклеточного ве­щества, то легкое механическое воздействие (пипетирование иглами шприца уменьшающихся размеров) позволяет выделить клетки стромы и гемопоэтичес­кие клетки в суспензию разрозненных клеток. При низкой плотности посева клет­ки стромы быстро срастаются и легко отделяются от несрастающихся гемопоэти­ческих клеток путем повторных промываний.

В соответствующих условиях куль­тивирования формируются четкие колонии, каждая из которых происходит из одиночной клетки-предшественника. При оптимальных условиях штаммы мультиколоний могут пройти более 25 пассажей In vitro, демонстрируя высокую спо­собность к самовозобновлению. Таким образом, клетки стромы In vitro легко объе­диняются, клоногенны и способны к интенсивному размножению.

В последующие годы этой проблеме стали уделять пристальное внимание. Вы­полнены многочисленные исследования, которые позволили установить следую­щее.
Из зародышевых листков (экто-, эндо — и мезодермы) в процессе эмбриогене­за млекопитающих, включая человека, формируется огромное количество специ­ализированных клеток. Еще одним источником образования специализированных клеток является мезенхима. Эмбриональная мезенхима — клеточная сеть рыхлой соединительной ткани, выполняющая множественные метаболические, сигналь­ные, опорные и морфогенетические функции. Конденсация мезенхимы за счет клоногенного роста клеток-предшественников запускает синтез первичных морфологических сигналов, ведущих к закладке органов.

Похожая статья  Подставка для цветов на подоконник для одного или нескольких растений в горшках

Параллельно мезенхима обеспе­чивает развитие кровеносных и лимфатических сосудов, а также формирует строму (каркас) органов. Выраженная миграция клеток мезенхимы в период органо­генеза необходима для «планирования» трехмерного пространства будущих орга­нов и рестрикции действия гомеотических Нох-генов, которые определяют раз­меры и границы органов.

Независимое происхождение и множественные функции мезенхимы в эмбрио­генезе свидетельствуют о важности данной клеточной сети. Внутренние органы (печень, почки, легкие и др.) состоят из морфофункциональных единиц специа­лизированных клеток паренхимы, располагающихся среди сети мезенхимы, кото­рая образует каркас органа, его кровеносные и лимфатические сосуды.

К настоящему времени хорошо изучены стволовые клетки паренхимы многих тканей (нерв­ной, иммунной, кроветворной и др.). В то же время изучение стволовых клеток мезенхимы зна­чительно отстает от них.

Как уже было отмечено выше, первые поиски стволовых клеток мезенхимы проведены еще в 70-е годы XX ст. А. Я. Фриденштейном. Он первым получил однородную культуру плюрипотентных стромальных стволовых клеток костного мозга, фиксированных к подложке, которые сохраняли высокий потенциал размножения, не дифференци­руясь. При малых плотностях в культуре стволовые клетки мезенхимы фиксировались к суб­страту и формировали клоны фибробластоподобных нефагоцитирующих клеток. В соответствующих условиях культивирования стромальные клетки превраща­лись в костную, жировую, хрящевую, мышечную или соединительную ткань.

Добавить комментарий

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

*

code