Советуем для ознакомления:

Онкология:

Популярные разделы сайта:

Эмбриональная стволовая клетка (ЭСК) - свойства, функции

Свойства стволовых кроветворных клеток (СКК): способность только к кроветворным дифференцировкам, расположение только в кроветворной ткани, неспособность к де- или трансдифференцировкам, при миграции возвращение для функционирования только в кроветворные ткани и т. д. — установлены и многократно подтверждены разносторонними, хорошо спланированными исследованиями в многочисленных лабораториях мира. Однако на рубеже тысячелетия появились публикации, ставящие под сомнение эти результаты.

Огромный интерес к проблеме пластичности стволовых кроветворных клеток (СКК) возник в первую очередь в связи с открытием эмбриональных стволовых клеток (ЭСК). В процессе эмбриогенеза ЭСК не образуются, они являются результатом специальной техники получения клеточных линий. В ходе эмбриогенеза на стадии бластоцисты клетки внутренней массы (их в это время около 100) обладают тотипотентностью, т. е. способностью дифференцироваться во все ткани как самого зародыша (включая половые клетки), так и в экстраэмбриональные ткани (трофобласт).

Эта стадия весьма кратковременна, быстро начинаются дифференцировочные процессы, в ходе которых клетки внутренней массы теряют тотипотентность. Дифференцировку клеток внутренней массы удается остановить путем простых приемов: культивирование на подслое фибробластов новорожденных мышей, добавление LIF (лейкозингибирующий фактор), при этом пролиферация клеток сохраняется практически вечно, что позволяет получить линии бесконечно делящихся немалигнизированных клеток, сохраняющих тотипотентность. Именно клетки таких линий являются ЭСК.

Если ЭСК культивировать без указанных факторов, начинается их дифференцировка в так называемые эмбриональные тельца и далее в клетки самых разных тканей, часто с образованием тератом. Однако удается вызвать и желательную дифференцировку ЭСК, обычно только небольшой их доли (остальные ЭСК дифференцируются хаотически, в клетки совершенно разных тканей, а некоторые ЭСК даже сохраняют тотипотентность). Основные пути индукции следующие: кокультивирование или котрансплантация с индуцирующими клетками/органами; имплантация ЭСК в специализированные места, выполняющие роль индуцирующего микроокружения; использование соответствующих морфогенов или ростовых факторов; повышение экспрессии тканеспецифических генов, факторов транскрипции, гомеобоксов; отбор клеток, спонтанно активировавших тканеспецифическую дифференцировку и др. Используя такую технику, удалось получить многие остро необходимые клетки/ткани, иногда даже функционирующие в той или иной мере в организме.

стволовая клетка

В настоящее время осуществлена индукция дифференцировки эмбриональной стволовой клетки (ЭСК) в культуре в продуцирующие ДОФА-нейроны, сокращающиеся кардиомиоциты, гладкомышечные клетки, жировые клетки (адипоциты), клетки реснитчатого эпителия с двигающимися ресничками и др..

Самые разнообразные дифференцировки эмбриональной стволовой клетки (ЭСК) получены in vivo. Клетки приматов и человека при трансплантации иммунокомпрометированной мыши или иммунологически некомпетентному эмбриону барана могут дифференцироваться в ткани всех трех зародышевых листков: кроветворная система, хрящ (мезодерма); нейроны, кожа, меланоциты, волосяные фолликулы (эктодерма); эпителий кишечника, почки, легкого (энтодерма), а также образовывать экстраэмбриональные ткани (желточный мешок, трофобласт). Описано получение в культуре ЭСК мыши групп клеток («островки») поджелудочной железы, способных при трансплантации быстро васкуляризироваться и продуцировать инсулин, правда, в очень небольших количествах. ЭСК человека при трансплантации в область инфаркта иммунодефицитных крыс ускоряют регенерацию миокарда. При трансплантации ЭСК мышам с генетически нарушенной миелинизацией нервных волокон обнаружена регенерация демиелинизированных аксонов.

Время практического использования эмбриональной стволовой клетки (ЭСК) еще не настало, так как ЭСК часто (до 40 %) трансформируются в тератомы, вызывают иммунологические реакции отторжения и т. д. Пока ни одна из существующих моделей болезни не излечена трансплантацией ЭСК.

В целом исследования эмбриональной стволовой клетки (ЭСК) не имеют отношения к проблеме пластичности взрослых стволовых кроветворных клеток (СКК), так как ЭСК способна к тотипотентным дифференцировкам (ее предшественник — клетки внутренней массы бластоцита при дифференцировке образуют весь многоклеточный организм), и наблюдаемые феномены не требуют для своего объяснения привлечения таких понятий, как де- или трансдифференцировка. Однако потенциальное значение ЭСК как инструмента клеточной терапии многих неизлечимых болезней явилось одной из главных причин повышенного интереса к возможным дифференцировочным потенциям взрослых стволовых клеток.

- Читать "Пластичность стволовых клеток - возможности дифференцировки"

Оглавление темы "Гемопоэз":
  1. Механизмы миграции стволовых кроветворных клеток (СКК)
  2. Мезенхимная стволовая клетка - свойства, функции
  3. Эмбриональная стволовая клетка (ЭСК) - свойства, функции
  4. Пластичность стволовых клеток - возможности дифференцировки
  5. Врожденный и адаптивный иммунитет - механизмы
  6. Стволовые лимфоидные клетки - общий лимфоидный предшественник
  7. Онтогенез В-лимфоцитов - дифференциация
  8. Перестройка иммунноглобулинов при В-лимфоцитопоэзе
  9. Антигены и рецепторы В-лимфоцитов
  10. Созревание В-лимфоцитов в костном мозге