8 jun
2020

Molekylær landskab af den hæmatopoietiske stamcelle vugge

Forskere fra gruppen af Catherine Robin på Hubrecht Institute har karakteriseret det molekylære landskab af aorta, der understøtter generation af de første hæmatopoietiske stamceller (HSCs) i fosteret. HsCs er ansvarlige for den konstante genopfyldning af alle blodlegemer gennem hele livet. Forskerne undersøgte, hvilke gener og regulerende veje var aktive i aorta af zebrafisk, kylling, mus og menneskelige embryoner på tidspunktet for HSC dannelse. Ved at sammenligne de forskellige arter in vivo, afdækkede de kompleksiteten af aorta mikromiljølandskab og finjustering af faktorer, der spiller sammen for at kontrollere HSC generation både i tid og rum. Forståelse af den lovgivningsmæssige funktion af det lokale miljø, hvor HSC dannes, vil bane vejen for forbedret HSC produktion in vitro og klinisk celleterapi for blodrelaterede sygdomme. Resultaterne præsenteres i det videnskabelige tidsskrift Blood.

Hæmatopoietisk stamcelle behov for klinikken

Den konstante produktion af kortlivede hæmatopoietiske celler, eller blodlegemer, gennem hele livet er afhængig af et lille antal hæmatopoietiske stamceller (HSCs) til stede i knoglemarven hos voksne. Defekte HSC’er fører til blodrelaterede lidelser og kræftformer, der delvist behandles via HSC-transplantationer. I årtier er der gjort en indsats for at skabe hsc’er i god tro in vitro for at omgå det begrænsede udbud af donorkompatible HSC’er til klinisk brug.

På trods af de seneste fremskridt, kultur protokoller for HSCs i laboratoriet forbliver sub-optimal i at efterligne den fysiologiske HSC omkringliggende mikromiljø eller niche. En sådan niche er nødvendig for at fremkalde dannelsen af HSC’er og for at bevare deres stamcelleegenskaber på lang sigt (dvs. generering af alle blodcelletyper uden udmattelse). Der er derfor behov for et bedre kendskab til de lovgivningsmæssige faktorer og veje, der er involveret i HSC-dannelses in vivo, for at forbedre in vitro-kulturprotokollerne og HSC-teknik (dvs. generering af HSC, genkorrektion).

Udforskning af aorta, vugge hæmatopoietiske stamceller

Den definerede placering af en stamcelle inden for et specifikt mikromiljø regulerer stamcellens skæbne, adfærd og molekylære identitet via en kompleks ydre regulering, der langt fra er fuldt belyst. Alle HSCs stammer fra en specialiseret delmængde af endotelceller, som danner blodkarrene, opkaldt hæmogene endotelceller gennem en proces kaldet endotel-til-hæmatopoietisk overgang (EHT).

EHT forekommer i de vigtigste arterier af fosteret, herunder aorta, under tidlig embryogenese. Efter EHT, hæmatopoietiske celler er organiseret i klynger forbigående knyttet til væggen i aorta, hvor celler gradvist erhverve deres HSC egenskaber. EHT er en velbevaret proces, der forekommer i alle hvirveldyr på præcise steder i aorta og på definerede tidspunkter for udvikling. Denne spatio-tidsmæssige begrænsning klart angiver tilstedeværelsen af specifikke molekylære signaler i omgivelserne af aorta, der instruerer aorta hæmogene endotelceller, drev EHT og derfor HSC dannelse. Hvordan aorta niche regulerer disse væsentlige processer in vivo er stadig dårligt forstået.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *