^

Terveys

Hematopoieettiset kantasolut

, Lääketieteen toimittaja
Viimeksi tarkistettu: 04.07.2025
Fact-checked
х

Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.

Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.

Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.

Hematopoieettisille kantasoluille (HSC), kuten mesenkymaalisille progenitorisoluille, on ominaista multipotenssi ja ne tuottavat solulinjoja, joiden viimeiset elementit muodostavat veren muodostuneet elementit, sekä useita immuunijärjestelmän erikoistuneita kudossoluja.

Hypoteesi kaikkien verisolujen yhteisen esiasteen olemassaolosta, samoin kuin itse termi "kantasolu", kuuluu A. Maksimoville (1909). Solumassan muodostumispotentiaali HSC:ssä on valtava - luuytimen kantasolut tuottavat päivittäin 10 solua, jotka muodostavat perifeerisen veren muodostuneet elementit. Hematopoieettisten kantasolujen olemassaolo tosiasia vahvistettiin vuonna 1961 kokeissa, joissa pyrittiin palauttamaan hematopoieesi hiirillä, jotka saivat tappavan annoksen radioaktiivista säteilytystä, joka tuhoaa luuytimen kantasolut. Syngeenisten luuydinsolujen siirron jälkeen tällaisille tappavasti säteilytetyille eläimille vastaanottajien pernasta löydettiin erillisiä hematopoieesin fokuksia, joiden lähteenä olivat yksittäiset klonogeeniset esiasteet.

Sitten todistettiin hematopoieettisten kantasolujen kyky itsehoitoon, mikä tarjoaa hematopoieesin toiminnan ontogeneesin prosessissa. Alkionkehityksen prosessissa HSC-soluille on tunnusomaista korkea migraatioaktiivisuus, joka on välttämätöntä niiden liikkumiselle hematopoieettisten elinten muodostumisvyöhykkeille. Tämä HSC-solujen ominaisuus säilyy myös ontogeneesissä - niiden jatkuvan migraation ansiosta immunokompetenttien solujen pooli uusiutuu pysyvästi. HSC-solujen kyky migratoitua, tunkeutua histohematopoieettisten esteiden läpi, kiinnittyä kudoksiin ja klonogeeniseen kasvuun toimi perustana luuydinsolujen siirrolle useissa hematopoieettisen järjestelmän patologiaan liittyvissä sairauksissa.

Kuten kaikki kantasoluresurssit, hematopoieettiset kantasolut ovat läsnä omassa lokerossaan (luuytimessä) hyvin pieninä määrinä, mikä aiheuttaa tiettyjä vaikeuksia niiden eristämisessä. Immunofenotyyppisesti ihmisen HSC-solut ovat CD34+ NK-soluja, jotka kykenevät siirtymään verenkiertoon ja asuttamaan immuunijärjestelmän elimiä tai uudelleen asuttamaan luuytimen strooman. On ymmärrettävä, että HSC-solut eivät ole luuytimen kypsymättömimpiä soluja, vaan ne ovat peräisin esiasteista, joihin kuuluvat lepotilassa olevat fibroblastien kaltaiset CD34-negatiiviset solut. On osoitettu, että CD34-fenotyypin omaavat solut kykenevät pääsemään yleiseen verenkiertoon, jossa ne muuttavat fenotyyppiään CD34+:ksi, mutta käänteisen migraation yhteydessä luuytimeen mikroympäristön vaikutuksesta niistä tulee jälleen CD34-negatiivisia kantasoluelementtejä. Lepotilassa CD34~-solut eivät reagoi strooman parakriinisiin säätelysignaaleihin (kasvutekijät, sytokiinit). Kuitenkin tilanteissa, jotka vaativat lisääntynyttä hematopoieesin intensiteettiä, CD34-fenotyypin omaavat kantasolut reagoivat erilaistumissignaaleihin muodostamalla sekä hematopoieettisia että mesenkymaalisia progenitorisoluja. Hematopoieesi tapahtuu HSC-solujen suoran kosketuksen kautta luuytimen strooman soluelementteihin, joita edustaa monimutkainen makrofagien, retikulaaristen endoteelisolujen, osteoblastien, strooman fibroblastien ja solunulkoisen matriisin verkosto. Luuytimen strooman perusta ei ole vain hematopoieettisen kudoksen matriisi tai "luuranko"; se suorittaa hematopoieesin hienosäätelyä kasvutekijöiden, sytokiinien ja kemokiinien parakriinisten säätelysignaalien avulla ja tarjoaa myös verisolujen muodostumiselle välttämättömiä adhesiivisia vuorovaikutuksia.

Näin ollen jatkuvasti uusiutuva hematopoieesijärjestelmä perustuu polypotentteihin (hematopoieesin näkökulmasta) hematopoieettisiin kantasoluihin, jotka kykenevät pitkäaikaiseen itsehoitoon. Sitoutumisprosessissa HSC:t läpikäyvät primaarisen erilaistumisen ja muodostavat soluklooneja, jotka eroavat toisistaan sytomorfologisten ja immunofenotyyppisten ominaisuuksien suhteen. Primitiivisten ja sitoutuneiden progenitorisolujen peräkkäinen muodostuminen päättyy morfologisesti tunnistettavien, eri hematopoieettisten linjojen progenitorisolujen muodostumiseen. Monimutkaisen, monivaiheisen hematopoieesiprosessin seuraavien vaiheiden tuloksena on solujen kypsyminen ja kypsien, muodostuneiden elementtien - punasolujen, leukosyyttien, lymfosyyttien ja trombosyyttien - vapautuminen perifeeriseen vereen.

trusted-source[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Hematopoieettisten kantasolujen lähteet

Hematopoieettisia kantasoluja pidetään tutkituimpana kantasolulähteenä, mikä johtuu suurelta osin niiden kliinisestä käytöstä luuydinsiirroissa. Ensi silmäyksellä näistä soluista tiedetään melko paljon. Tämä pitää jossain määrin paikkansa, sillä HSC-solujen välivaiheen ja kypsät jälkeläiset ovat helpoimmin saatavilla olevia soluelementtejä, joista kutakin (erytrosyytit, leukosyytit, lymfosyytit, monosyytit/makrofagit ja verihiutaleet) on tutkittu huolellisesti kaikilla tasoilla - valomikroskopiasta elektronimikroskopiaan, biokemiallisista ja immunofenotyyppisistä ominaisuuksista PCR-analyysimenetelmillä tunnistamiseen. HSC-solujen morfologisten, ultrastruktuuristen, biokemiallisten, immunofenotyyppisten, biofysikaalisten ja genomisten parametrien seuranta ei kuitenkaan ole antanut vastauksia moniin ongelmallisiin kysymyksiin, joiden ratkaiseminen on välttämätöntä solusiirtotekniikan kehittämisen kannalta. Hematopoieettisten kantasolujen lepotilassa olevien solujen stabiloitumismekanismeja, niiden aktivointia, siirtymistä symmetrisen tai epäsymmetrisen jakautumisen vaiheeseen ja ennen kaikkea sitoutumista sellaisten toiminnallisesti erilaisten veren elementtien kuin punasolujen, leukosyyttien, lymfosyyttien ja verihiutaleiden muodostumiseen ei ole vielä selvitetty.

Luuytimessä esiintyvät CD34-fenotyyppiset solut, jotka ovat sekä mesenkymaalisten että hematopoieettisten kantasolujen esiasteita, herättivät kysymyksen varhaisimmista solujen erilaistumisen esiasteista strooma- ja hematopoieettisiksi soluiksi, lähellä CD34-negatiivisia soluja. Niin kutsuttu pitkäaikainen viljelyn aloittava solu (LTC-IC) saatiin käyttämällä pitkäaikaisviljelymenetelmää. Tällaisten pesäkettä muodostavien esiastesolujen elinikä luuytimen stroomapohjalla tietyllä kasvutekijöiden yhdistelmällä on yli 5 viikkoa, kun taas sitoutuneiden pesäkettä muodostavien yksiköiden (CFU) elinkelpoisuus viljelmässä on vain 3 viikkoa. Tällä hetkellä LTC-IC:tä pidetään HSC-solujen toiminnallisena analogina, koska noin 20 %:lla LTC-IC:istä on CD34+CD38--fenotyyppi ja niillä on korkea uudelleenpopulaatiopotentiaali. Tällaisia soluja löytyy ihmisen luuytimestä esiintymistiheydellä 1:50 000. Pitkäaikaisissa (15 viikkoa) viljelyolosuhteissa saatujen myeloidisten lymfoidisolujen tulisi kuitenkin tunnistaa lähimpänä HSC-soluja. Tällaiset solut, joita kutsutaan LTC-soluiksi, kuuluvat ihmisen aivojen luuytimen soluihin, joita esiintyy 10 kertaa harvemmin kuin LTC-IC-soluja, ja ne muodostavat sekä myeloidisia että lymfoidisia hematopoieettisia linjoja.

Vaikka hematopoieettisten kantasolujen merkitseminen monoklonaalisilla vasta-aineilla ja sitä seuraava immunofenotyyppinen tunnistaminen on tärkein menetelmä kantasolupotentiaalia omaavien hematopoieettisten solujen tunnistamiseen ja selektiiviseen lajitteluun, näin eristettyjen HSC-solujen kliininen käyttö on rajallista. CD34-reseptorin tai muiden markkeriantigeenien estäminen vasta-aineilla immunopositiivisen lajittelun aikana muuttaa väistämättä sen avulla eristetyn solun ominaisuuksia. HSC-solujen immunonegatiivista eristämistä magneettipylväissä pidetään edullisempana. Tässä tapauksessa lajitteluun käytetään kuitenkin yleensä metallialustalle kiinnitettyjä monoklonaalisia vasta-aineita. Lisäksi, mikä on tärkeää, molemmat HSC-eristysmenetelmät perustuvat fenotyyppisiin eikä toiminnallisiin ominaisuuksiin. Siksi monet tutkijat suosivat HSC-solujen klonogeenisten parametrien analysointia, jonka avulla voidaan määrittää progenitorisolujen kypsyysaste ja erilaistumissuunta pesäkkeiden koon ja koostumuksen perusteella. On tunnettua, että sitoutumisprosessin aikana solujen ja niiden tyyppien määrä pesäkkeessä vähenee. Hematopoieettiset kantasolut ja niiden varhaiset tytärsolut, joita kutsutaan "granulosyytti-erytrosyytti-monosyytti-megakaryosyytti-pesäkettä muodostaviksi yksiköiksi" (CFU-GEMM), luovat viljelmässä suuria, monilinjaisia pesäkkeitä, jotka sisältävät vastaavasti granulosyyttejä, punasoluja, monosyyttejä ja megakaryosyyttejä. Granulosyytti-monosyytti-pesäkettä muodostava yksikkö (CFU-GM), joka sijaitsee sitoutumislinjan alajuoksulla, muodostaa granulosyytti- ja makrofagipesäkkeitä, ja granulosyytti-pesäkettä muodostava yksikkö (CFU-G) muodostaa vain pienen kypsien granulosyyttien pesäkkeen. Varhainen punasolujen esiaste, punasolujen purskeen muodostava yksikkö (CFU-E), on suurten punasolupesäkkeiden lähde, ja kypsempi punasolujen pesäkettä muodostava yksikkö (CFU-E) on pienten punasolupesäkkeiden lähde. Yleisesti ottaen, kun solut kasvavat puolikiinteällä alustalla, voidaan tunnistaa soluja, jotka muodostavat kuutta tyyppiä myeloidipesäkkeitä: CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-G, CFU-M, BFU-E ja CFU-E.

Hematopoieettisten johdannaisten lisäksi mikä tahansa HSC-solujen eristämiseen tarkoitettu lähdemateriaali sisältää kuitenkin merkittävän määrän mukana olevia soluja. Tässä suhteessa siirteen alustava puhdistus on välttämätöntä ensinnäkin luovuttajan immuunijärjestelmän aktiivisista soluista. Yleensä tähän tarkoitukseen käytetään immunovalintaa, joka perustuu spesifisten antigeenien ilmentymiseen lymfosyyteissä, mikä mahdollistaa niiden eristämisen ja poistamisen monoklonaalisten vasta-aineiden avulla. Lisäksi on kehitetty immunorosettimenetelmä luuydinsiirteen T-lymfosyyttien poistamiseksi, joka perustuu CD4+-lymfosyyttien ja spesifisten monoklonaalisten vasta-aineiden kompleksien muodostumiseen, jotka poistetaan tehokkaasti afereesillä. Tämä menetelmä varmistaa puhdistetun solumateriaalin tuotannon, jossa on 40–60 % hematopoieettisia kantasoluja.

Leukafereesituotteesta poistetun veren kypsät, muodostuneet elementit lisäävät progenitorisolujen määrää vastavirtasentrifugoinnilla, jota seuraa suodatus (kelaattorin - trinatriumsitraatin - läsnä ollessa) ihmisen immunoglobuliinilla päällystettyjä nailonkuituja sisältävien kolonnien läpi. Näiden kahden menetelmän peräkkäinen käyttö varmistaa siirteen täydellisen puhdistumisen verihiutaleista, 89-prosenttisesti punasoluista ja 91-prosenttisesti leukosyyteistä. HSC-solujen häviön merkittävän vähenemisen ansiosta CD34+-solujen määrä kokonaissolumassasta voidaan nostaa 50-prosenttiin.

Eristettyjen hematopoieettisten kantasolujen kykyä muodostaa kypsiä verisolupesäkkeitä viljelmässä käytetään solujen toiminnalliseen karakterisointiin. Muodostuneiden pesäkkeiden analysointi mahdollistaa progenitorisolujen tyyppien tunnistamisen ja kvantifioinnin, niiden sitoutumisasteen ja niiden erilaistumissuunnan määrittämisen. Kloonien muodostumista mitataan puolikiinteässä elatusaineessa metyyliselluloosa-, agar-, plasma- tai fibriinigeelillä, mikä vähentää solujen migraatioaktiivisuutta estäen niiden kiinnittymisen lasin tai muovin pintaan. Optimaalisissa viljelyolosuhteissa kloonit kehittyvät yhdestä solusta 7–18 päivässä. Jos kloonissa on alle 50 solua, se tunnistetaan yhdeksi klusteriksi; jos solujen lukumäärä ylittää 50, se tunnistetaan pesäkkeeksi. Huomioon otetaan pesäkkeen muodostamiseen kykenevien solujen lukumäärä (pesäkettä muodostavat yksiköt - CFU tai pesäkettä muodostavat solut - COC). On huomattava, että CFU:n ja COC:n parametrit eivät vastaa HSC-solujen lukumäärää solususpensiossa, vaikka ne korreloivatkin sen kanssa, mikä jälleen kerran korostaa tarvetta määrittää HSC-solujen toiminnallinen (pesäkettä muodostava) aktiivisuus in vitro.

Luuydinsoluista hematopoieettisilla kantasoluilla on suurin lisääntymispotentiaali, minkä vuoksi ne muodostavat viljelmässä suurimpia pesäkkeitä. Tällaisten pesäkkeiden lukumäärän ehdotetaan määräävän epäsuorasti kantasolujen lukumäärän. Kun in vitro oli muodostunut yli 0,5 mm läpimitaltaan ja yli 1000 solumäärällä varustettuja pesäkkeitä, kirjoittajat testasivat näiden solujen resistenssiä subletaalisille 5-fluorourasiiliannoksille ja tutkivat niiden kykyä asuttaa uudelleen letaalisti säteilytettyjen eläinten luuydintä. Määriteltyjen parametrien mukaan eristetyt solut olivat lähes erottamattomia HSC-soluista ja saivat lyhenteen HPP-CFC - pesäkkeitä muodostavat solut, joilla on korkea lisääntymispotentiaali.

Parempien hematopoieettisten kantasolujen eristämismenetelmien etsintä jatkuu. Hematopoieettiset kantasolut ovat kuitenkin morfologisesti samanlaisia kuin lymfosyytit ja edustavat suhteellisen homogeenista solujoukkoa, jolla on lähes pyöreät tumat, hienojakoinen kromatiini ja pieni määrä heikosti basofiilistä sytoplasmaa. Niiden tarkkaa lukumäärää on myös vaikea määrittää. Oletetaan, että HSC-soluja esiintyy ihmisen luuytimessä 1/106 tumallista solua.

Hematopoieettisten kantasolujen tunnistaminen

Hematopoieettisten kantasolujen tunnistamisen laadun parantamiseksi suoritetaan peräkkäinen tai samanaikainen (monikanavaisella lajittelijalla) tutkimus kalvoon sitoutuneiden antigeenien spektristä, ja HSC-soluissa CD34+CD38-fenotyyppi tulisi yhdistää lineaaristen erilaistumismerkkien, erityisesti immunokompetenttien solujen antigeenien, kuten CD4:n, pinta-immunoglobuliinien ja glykoforiinin, puuttumiseen.

Lähes kaikki hematopoieettisten kantasolujen fenotyypitysmenetelmät sisältävät CD34-antigeenin määrityksen. Tämä noin 110 kDa:n molekyylipainoinen glykoproteiini, jossa on useita glykosylaatiokohtia, ilmentyy plasmasolukalvolla vastaavan kromosomissa 1 sijaitsevan geenin aktivoinnin jälkeen. CD34-molekyylin toiminta liittyy L-selektiinin välittämään varhaisten hematopoieettisten progenitorisolujen ja luuytimen strooman perustan väliseen vuorovaikutukseen. On kuitenkin muistettava, että CD34-antigeenin läsnäolo solun pinnalla mahdollistaa vain alustavan arvioinnin HSC-pitoisuudesta solususpensiossa, koska sitä ilmentävät myös muut hematopoieettiset progenitorisolut sekä luuytimen strooman solut ja endoteelisolut.

Hematopoieettisten progenitorisolujen erilaistumisen aikana CD34-antigeenin ilmentyminen vähenee pysyvästi. Punasolujen, granulosyyttien ja monosyyttien sitoutuneet progenitorisolut joko ilmentävät CD34-antigeeniä heikosti tai eivät ilmennä sitä lainkaan pinnallaan (CD34-fenotyyppi). CD34-antigeeniä ei havaita erilaistuneiden luuydinsolujen ja kypsien verisolujen pintakalvolla.

On huomattava, että hematopoieettisten progenitorisolujen erilaistumisen dynamiikassa ei ainoastaan CD34:n ilmentymisen taso laske, vaan myös CD38-antigeenin ilmentyminen kasvaa progressiivisesti. CD38 on 46 kDa:n molekyylipainoinen integraalinen kalvoglykoproteiini, jolla on NAD-glykohydrolaasia ja ADP-ribosyylisyklaasiaktiivisuutta. Tämä viittaa sen osallistumiseen ADP-riboosin kuljetukseen ja synteesiin. Näin ollen hematopoieettisten progenitorisolujen sitoutumisasteen kaksoiskontrollin mahdollisuus ilmenee. CD34+CD38+-fenotyypin omaavien solujen populaatio, joka muodostaa 90–99 % CD34-positiivisista luuydinsoluista, sisältää progenitorisoluja, joilla on rajoitettu proliferaatio- ja erilaistumispotentiaali, kun taas CD34+CD38-fenotyypin omaavat solut voivat vedota HSC-soluihin.

Kaavalla CD34+CD38- kuvattu luuydinsolupopulaatio sisältää suhteellisen suuren määrän primitiivisiä kantasoluja, jotka kykenevät erilaistumaan myeloidiseen ja lymfoidiseen suuntaan. CD34+CD38--fenotyyppisten solujen pitkäaikaisviljelyn olosuhteissa on mahdollista saada kaikki veren kypsät, muodostuneet elementit: neutrofiilit, eosinofiilit, basofiilit, monosyytit, megakaryosyytit, punasolut ja lymfosyytit.

On suhteellisen äskettäin osoitettu, että CD34-positiiviset solut ilmentävät kahta muuta markkeria, AC133:a ja CD90:tä (Thy-1), joita käytetään myös hematopoieettisten kantasolujen tunnistamiseen. Thy-1-antigeeni ilmentyy yhdessä CD117-reseptorin (c-kit) kanssa luuytimen, napanuoran ja perifeerisen veren CD34+-soluissa. Se on 25–35 kDa:n molekyylipainoinen fosfatidyyli-inositolia sitova glykoproteiini, joka osallistuu solujen kiinnittymisprosesseihin. Jotkut kirjoittajat uskovat, että Thy-1-antigeeni on kypsymättömimpien CD34-positiivisten solujen markkeri. Itseään lisääntyvät solut, joilla on CD34+Thy-1+-fenotyyppi, synnyttävät pitkäaikaisia viljelylinjoja ja tytärsolujen muodostumista. Oletetaan, että Thy-1-antigeeni estää säätelysignaaleja, jotka aiheuttavat solujen jakautumisen pysähtymisen. Vaikka CD34+Thy1+-solut kykenevät lisääntymään itsestään ja luomaan pitkäaikaisia viljeltyjä solulinjoja, niiden fenotyyppiä ei voida pitää yksinomaan HSC-soluina, koska Thy-1+-solujen pitoisuus CD34-positiivisten soluelementtien kokonaismassassa on noin 50 %, mikä ylittää merkittävästi hematopoieettisten solujen määrän.

Hematopoieettisten kantasolujen tunnistamisen kannalta lupaavampi merkki olisi AC133 – hematopoieettisten progenitorisolujen antigeenimarkkeri, jonka ilmentyminen havaittiin ensimmäisen kerran alkion maksasoluissa. AC133 on transmembraaninen glykoproteiini, joka ilmestyy solukalvon pinnalle HSC-kypsymisen varhaisimmissa vaiheissa – on mahdollista, että jopa aikaisemmin kuin CD34-antigeeni. A. Petrenkon ja V. Grishchenkon (2003) tutkimuksissa todettiin, että AC133:a ilmentyy jopa 30 %:ssa CD34-positiivisista alkion maksasoluista.

Hematopoieettisten kantasolujen ihanteellinen fenotyyppiprofiili koostuu siis nykykäsitysten mukaan solun ääriviivoista, joiden ääriviivojen tulisi sisältää CD34-, AC133- ja Thy-1-antigeenien konfiguraatiot, mutta CD38:n, HLA-DR:n ja lineaaristen erilaistumismerkkien GPA:n, CD3:n, CD4:n, CD8:n, CD10:n, CD14:n, CD16:n, CD19:n ja CD20:n molekyyliprojektioille ei ole tilaa.

HSC-solujen fenotyyppisen muotokuvan muunnelma voi olla yhdistelmä CD34+CD45Ralow/CD71low, koska tällä kaavalla kuvattujen solujen ominaisuudet eivät eroa CD34+CD38-fenotyyppisten solujen toiminnallisista parametreista. Lisäksi ihmisen HSC-solut voidaan tunnistaa fenotyyppisten piirteiden CD34+Thy-l+CD38Iow/'c-kit/low perusteella - vain 30 tällaista solua palauttaa hematopoieesin kokonaan letaalisti sädehoidetuilla hiirillä.

40 vuotta kestänyt intensiivinen tutkimusjakso kantasolukantasoluista, jotka kykenevät sekä itse lisääntymään että erilaistumaan muiksi soluelementeiksi, alkoi luuydinsolujen yleisten fenotyyppisten ominaisuuksien analysoinnilla, mikä mahdollisti luuydinsiirron käytön perustelemisen hematopoieettisen järjestelmän erilaisten patologioiden hoidossa. Myöhemmin löydettyjä uusia kantasolutyyppejä ei ole vielä käytetty laajalti kliinisessä käytännössä. Samanaikaisesti napanuoran veren ja alkion maksan kantasolut pystyvät laajentamaan merkittävästi solusiirtojen laajuutta paitsi hematologiassa, myös muilla lääketieteen aloilla, koska ne eroavat luuydinkantasoluista sekä määrällisiltä että laadullisilta ominaisuuksiltaan.

Transplanttiin tarvittava hematopoieettisten kantasolujen massa saadaan yleensä luuytimestä, perifeerisestä ja napanuoraverestä sekä alkion maksasta. Lisäksi hematopoieettisia kantasoluja voidaan saada in vitro monistamalla alkion kantasoluja ja erilaistumalla ne myöhemmin suunnatusti hematopoieettisiksi soluelementeiksi. A. Petrenko ja V. Grishchenko (2003) huomauttavat osuvasti eri alkuperää olevien HSC-solujen immunologisissa ominaisuuksissa ja kyvyssä palauttaa hematopoieesia merkittävistä eroista, mikä johtuu niiden lähteissä olevien varhaisten pluripotenttien ja myöhäisten progenitorisolujen epätasaisesta suhteesta. Lisäksi eri kantalähteistä saaduille hematopoieettisille kantasoluille on ominaista määrällisesti ja laadullisesti täysin erilaiset ei-hematopoieettisten solujen assosiaatiot.

Luuytimestä on jo tullut perinteinen hematopoieettisten kantasolujen lähde. Luuydinsolususpensio saadaan suoliluusta tai rintalastasta pesemällä paikallispuudutuksessa. Tällä tavoin saatu suspensio on heterogeeninen ja sisältää sekoituksen kantasoluja, stroomasoluelementtejä, myeloidisten ja lymfaattisten linjojen sitoutuneita progenitorisoluja sekä veren kypsiä, muodostuneita elementtejä. Luuytimen mononukleaarisissa soluissa CD34+- ja CD34+CD38-fenotyyppien omaavien solujen määrä on vastaavasti 0,5–3,6 % ja 0–0,5 %. G-CSF:n indusoiman HSC-solujen mobilisaation jälkeen perifeerinen veri sisältää 0,4–1,6 % CD34+- ja 0–0,4 % CD34+CD38-soluja.

Immunofenotyyppien CD34+CD38 ja CD34+ solujen prosenttiosuus on suurempi napanuoraveressä - 0–0,6 % ja 1–2,6 %, ja niiden enimmäismäärä havaitaan alkion maksan hematopoieettisissa soluissa - vastaavasti 0,2–12,5 % ja 2,3–35,8 %.

Siirretyn materiaalin laatu ei kuitenkaan riipu ainoastaan sen sisältämien CD34+-solujen lukumäärästä, vaan myös niiden toiminnallisesta aktiivisuudesta, jota voidaan arvioida pesäkkeiden muodostumisen tasolla in vivo (luuytimen uudelleenpopulaatio letaalisesti säteilytetyillä eläimillä) ja in vitro - pesäkkeiden kasvulla puolinestemäisellä alustalla. Kävi ilmi, että alkion maksasta, sikiön luuytimestä ja napanuoraverestä eristettyjen CD34+CD38 HLA-DR -fenotyyppisten hematopoieettisten progenitorisolujen pesäkkeiden muodostava ja proliferatiivinen aktiivisuus ylittää merkittävästi aikuisen luuytimen ja perifeerisen veren hematopoieettisten solujen proliferatiivisen ja pesäkkeiden muodostavan potentiaalin. Eri alkuperää olevien HSC-solujen kvantitatiivinen ja kvalitatiivinen analyysi paljasti merkittäviä eroja sekä niiden suhteellisessa pitoisuudessa solususpensiossa että toiminnallisissa ominaisuuksissa. Eniten CD34+-soluja (24,6 %) löydettiin sikiön luuytimestä saadusta siirretystä materiaalista. Aikuisen luuydin sisältää 2,1 % CD34-positiivisia soluelementtejä. Aikuisen perifeerisen veren mononukleaarisista soluista vain 0,5 %:lla on CD34+-fenotyyppi, kun taas napanuoraveressä niiden määrä on 2 %. Samaan aikaan sikiön luuytimen CD34+-solujen pesäkkeidenmuodostuskyky on 2,7 kertaa suurempi kuin aikuisen luuytimen hematopoieettisten solujen kloonikasvukyky, ja napanuoran veren solut muodostavat merkittävästi enemmän pesäkkeitä kuin aikuisten ääreisverestä eristetyt hematopoieettiset elementit: 65,5 ja 40,8 pesäkettä/105 solua.

Hematopoieettisten kantasolujen proliferatiivisen aktiivisuuden ja pesäkkeiden muodostuskyvyn erot liittyvät paitsi niiden kypsyysasteisiin myös niiden luonnolliseen mikroympäristöön. On tunnettua, että kantasolujen proliferaation intensiteetti ja erilaistumisnopeus määräytyvät monikomponenttisen kasvutekijöiden ja sytokiinien järjestelmän integraalisen säätelyvaikutuksen perusteella. Näitä kasvutekijöitä ja sytokiineja tuottavat sekä kantasolut itse että niiden matriisi-strooma-mikroympäristön soluelementit. Puhdistettujen solupopulaatioiden ja seerumittomien elatusaineiden käyttö soluviljelyssä mahdollisti sellaisten kasvutekijöiden karakterisoinnin, joilla on stimuloiva ja estävä vaikutus eri tasojen kantasoluihin, progenitorisoluihin ja yhteen tai toiseen lineaariseen suuntaan sitoutuneisiin soluihin. Tutkimusten tulokset osoittavat vakuuttavasti, että eri ontogeneesin kehitystasoilla olevista lähteistä saadut HSC-solut eroavat toisistaan sekä fenotyyppisesti että toiminnallisesti. Ontogeneesin aikaisemmissa vaiheissa oleville HSC-soluille on ominaista korkea itsensä lisääntymispotentiaali ja korkea proliferatiivinen aktiivisuus. Tällaisille soluille on tunnusomaista pidemmät telomeerit ja ne sitoutuvat muodostamaan kaikkia hematopoieettisia solulinjoja. Immuunijärjestelmän vaste alkion alkuperää oleville HSC-soluille on viivästynyt, koska tällaiset solut ilmentävät heikosti HLA-molekyylejä. HSC-solujen suhteellinen pitoisuus, niiden uusiutumiskyky ja niiden muodostamien sitoutumislinjojen lukumäärä ovat selkeästi porrastettuja: alkion maksan CD34+-solut > napanuoraveren CD34+-solut > luuytimen CD34+-solut. On tärkeää, että tällaiset erot ovat ominaisia paitsi ihmisen kehityksen intra-, neo- ja varhaiselle postnataaliselle jaksolle, myös koko ontogeneesille - aikuisen luuytimestä tai perifeerisestä verestä saatujen HSC-solujen proliferatiivinen ja pesäkkeitä muodostava aktiivisuus on kääntäen verrannollinen luovuttajan ikään.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.