Рисунок
7.
Микроокружение гемопоэтической стволовой клетки.
ГСК –
гемопоэтическая стволовая клетка,
SCF
–
фактор стволовых клеток,
SDF-1
–
стромальный
клеточный фактор
-1, c-Kit -
рецептор
фактора стволовой клетки на мембране стволовой
кроветворной клетки;
CXCR4
–
хемокиновый рецептор
(Петренко А.Ю., Хуанов Ю.А.,
Иванов Э.Н. Стволовые клетки. Свойства и перспективы клинического применения
, 2011)
17
Элементы
ГИМ осуществляют контроль за процессами кроветворения
,
как
через продуцируемые цитокины
-
фактор стволовых клеток или белковый
фактор стила; лейкозингибирующий фактор; интерлейкины
- 1, 3, 6, 11, 12;
гранулоцитарный колониестимулирующий фактор и др., так и благодаря
непосредственным контактам с гемопоэтическими клетками. Таким образом,
согласно данной инструктивной модели контроль СКК осуществляется
локально за счет контактных взаимодействий с элементами микроокружения, а
их коммитирование определяется локальными клеточными и гуморальными
факторами микроокружения. Важно, что кроветворное микроокружение имеет
органную и региональную специфику
.
Модель ниши
.
В принципе данная модель является логическим
продолжением модели ГИМ. Компоненты микроокружения
-
базальная
мембрана, молекулы
внеклеточного матрикса и соседние негемопоэтические
клетки, продуцирующие
факторы роста и другие регуляторные молекулы
,
формируют ниши для СКК
.
Созревание
клеток,
их
расположение,
дифференцировочный
и
пролиферативный потенциал определяется временем нахождения внутри и вне
ниши.
В нише СКК находятся в заторможенном состоянии и не реагируют на
действие внешних стимулов. Вне ниши СКК попадают под влияние
гемопоэтических факторов
и,
либо вступают в дифференцировку
,
либо
гибнут
(неффективный гемопоэз).
Однако, если
свободная
клетка из пула
СК
снова
найдет нишу, дифференцировка блокируется, она консервируется на данной
стадии
созревания, что снижает ее способность к самоподдержанию при новом
выходе из ниши.
Таким образом, чем дольше клетка находится вне ниши, тем
больше ее «возраст» и вероятность дифференцировки в клетки
-
предшественники
.
Ниши нестабильны и их число может меняться, в том числе
при экстремальных воздействиях, что способствует расширению или
сокращению плацдарма кроветворения. Так же, как и СКК, ниши могут
мигрировать по кроветворной ткани. В связи с этим СКК
может высвободиться
из ниши не только благодаря собственной миграции, но и в результате
миграции самой ниши.
Выделяют два вида ниш
-
остеобластическую
и сосудистую
(Yin T., Li L.,
2006).
Остеобластическая ниша осуществляет поддержание пула длительно
репопулирующих СКК
(LT-HSC).
Сосудистая (эндотелиальная) ниша отвечает
за выход СКК из костного мозга в общий кровоток. Причем степень миграции
СКК увеличивается в период регенерации кроветворной ткани, а также после
антигенной стимуляции.
В периферической крови на 4000 лимфоцитов
приходится 1 СКК. Число циркулирующих СК составляет примерно 0,1% от
всех СК. В системном кровотоке гематопоэтические СК находятся в
постоянном контакте с эндотелиоцитами, но не могут выполнять свои
функции, так как для этого необходимо специальное микроокружение, которое
есть в костном мозге. СКК могут возвращаться из крови обратно в костный
мозг, подвергаясь
трансэндотелиальной миграции с попаданием вначале в
сосудистую нишу, а затем
в остеобластическую нишу
путем хемотаксиса.
18
Рекрутирование СКК в сосудистую нишу происходит под действием фактора
роста фибробластов
,
стромального клеточного фактора
-1
и увеличения
концентрации кислорода.
В остеобластической нише костного мозга СКК
прочно закрепляются с помощью молекул адгезии (фибронектина,
интегринов). Также адгезивные молекулы участвуют в
регуляции
симметричного и асимметричного деления СКК и влияют на их способность
узнавать клетки стромы и распределяться там (хоуминг, от англ. home –
дом).
Это свойство гемопоэтических клеток особенно проявляется при
трансплантации костного мозга: 85% введенных внутривенно СКК попадает в
костный мозг
,
оставшиеся 15%
клеток распределяются между печенью,
легкими, селезенкой и другими органами.
Достарыңызбен бөлісу: |