Auto-reinnoire a celulelor stem. Capacitatea proliferativă a celulelor stem

Celulele stem hematopoietice Aceasta nu reprezintă o populație proliferează rapid, cu un timp scurt și relativ constantă de generare. Studiile cu otravă izbitoare selectiv celulele care se divid numai în etapele specifice ale ciclului celular a arătat că mijloacele de care cauzează moartea celulelor în perioada de replicare a ADN-ului (activitate specifică ridicată, de exemplu, 3H-timidină, hidroxiuree, etc, aproape nici un efect asupra celulelor stem hematopoietice animale cu hematopoieza stabil (Dunn, 1971) și, prin urmare, nu reduc capacitatea de protecție a celulelor hematopoietice lipsite de celule ADN sintetizare (Haas e. a., 1972).

Rezultă că la echilibru hematopoieza marea majoritate (probabil, cel puțin 90%) este în afara celulelor stem ale ciclului celular (perioada G0), sau pe o perioadă lungă G. întreținere stabilă a valorii diviziunii celulare stem furnizată o mică fracție de celule de fierbere-proliferante. În cazul departamentului opresiune in celulele stem Quiescent rapid induse de proliferare. Deci, dupa transplant in celule stem organism iradiat după 3-4 zile sunt în faza de creștere exponențială. În acest moment, valoarea timidină „sinucidere“ de până la 50-60%.

Având în vedere că durata S-perioada de celule stem în acest moment este de 70% din durata totală a ciclului celular (Hodgson e. a., 1975), este clar că proliferarea condițiilor de stres hematopoietice poate fi indus în toate populațiile care au supraviețuit celulelor stem. În acest sens, timpul de dublare a populației în creștere exponențială de celule stem este foarte scurt, de ordinul a 15-20 de ore. Se pune întrebarea, nu se rezolva daca celulele stem in procesul de capacitatea de proliferare a auto-reînnoi.

Cu alte cuvinte, este o chestiune de daca celulele stem Structura de vârstă, fie egală în capacitatea lor de a promova proliferarea celulelor stem, după realizarea pe parcursul istoriei sale anterioare a unui număr diferit de diviziuni mitotice.

studiul sistematic al abilități la auto-reînnoire a celulelor stem de la animale de vârste diferite a fost realizată folosind metoda coloniilor de splină. Nu a existat nici o diferență în conținutul CFU în colonie în timpul colonii pasaje celulare seriale produse de măduva osoasă a animalelor tinere (opt săptămâni), în comparație cu măduva osoasă a șoarecilor în vârstă (1,5 până la 2,5 ani) - epuizarea în ambele cazuri au avut loc în trei pasaje . CFU din ficat de șoarece neonatală a fost păstrat patru pasaje, 10 zile de ficat de embrion - șase pasaje ale sacului vitelin embrioni de 9 zile a - șapte pasaje.

foarte estimare brută (Generation timp CFUs în colonie făcută 12:00 în timpul întregului pasaj) a arătat că animalele adulte CFU pot partaja de 28 de ori pentru a detecta un defect al proliferării celulare, nou-nascuti CFUs - de 56 de ori si timpurie embrionul CFU - de 84 de ori.

Astfel, în perioada embrionară, Atunci cand celulele stem prolifera rapid, potențialul lor proliferativă scade treptat. În organismul adult, în care stem proliferarea celulară este neglijabilă, o scădere în continuare capacitatea de proliferare mai dificil de identificat. S-a constatat în studiile efectuate cu transferul maduvei osoase la mutanții soareci W / Wv, in care celulele stem sunt defecte. transplant de celule stem mutante neiradiate sănătoase înlocui treptat celulele hematopoietice ale destinatarului. Acest lucru a făcut posibilă efectuarea transplantului de serie (1 la fiecare 12-16 luni) de măduvă osoasă de la șoareci tineri și bătrâni au fost uciși de mutanți în organism mai mult de 5 ani (durata de viata de soareci la 2 ani).

scădere capacitatea de a auto-reînnoi (Numărul de CFU) în măduva osoasă a șoarecilor în vârstă (în comparație cu măduvă osoasă de la animale tinere) a arătat numai după trecerea a 4 prin 63-70 luni de la începutul experimentului (Harrison, 1973).

Chiar mai clar posibilitatea de epuizare a proliferativă capacitatea celulelor stem Acesta a fost detectat cu transplantul de serie într-un amestec de măduvă corp iradiat de la donatori tineri și bătrâni care poartă diferiți markeri cromozomiale (Ogden, Micklem, 1976). Când primele două pasaje, produse o dată la 8-10 săptămâni, aproximativ 100 repopularea in mod eficient celulele stem hematopoietice, în timp ce la pasaje ulterioare, în ciuda faptului că injectat întotdeauna același număr de celule stem hematopoietice, capacitatea de a fi păstrate numai klonoobrazovaniyu două-cinci dintre ele.