Существующие методы экспансии и поддержания

Среда, 28 Март, 2012

Существующие методы экспансии и поддержания стволовых клеток in vitro дают возможность исследовать потенциал стволовых клеток для длительной экспансии и функционирования. Критическая оценка возможных рисков репликативного старения и изменений в развитии стволовых клеток стала вероятной. Эффекты старения можно связать с клеточной репликацией, клеточной миграцией и лимфоидной дифференцировкой. Понимание механизмов этих процессов позволит воспроизвести экспансию стволовых клеток и поддержание их потенциала для длительного функционирования/9/. В результате нескольких последних исследований было показано, что гематопоэтические стволовые клетки (ГСК0 способны к трансдифференцировке за границы линий тканей, что дало начало концепции о том, что эти стволовые клетки являются пластичными в своей способности к дифференцировке.

Эта тема вызвала большое воодушевление в научном сообществе, поскольку появилась перспектива использовать ГСК в тканевой/органной регенерации(в том числе при инфаркте миокарда, инсульте, повреждении печени) в качестве альтернативы мультипотентным эмбриональным стволовым клеткам. Однако, последние наблюдения и несколько альтернативных объяснений ранее опубликованных данных (слияние клеток, эпигенетические изменения) не подтверждают концепцию о пластичности ГСК. Наши последние исследования, в которых мы использовали хемотаксическую изоляцию с использованием градиента полученного из стромы фактора 1(SDF-1) с обратным транскрипционным (RT)-PCR/иммуногистохимическим анализом, показали, что костный мозг содержит высокомобильную популяцию CXCR4+ клеток, которая экспрессирует мРНК/белки для различных маркеров ранних тканевых стволовых клеток (tissue-committed stem cells (TCSCs)). Основываясь на наблюдениях, что число TCSCs достигает наиболее высокого уровня в костном мозге молодых животных и уменьшается, получено новое понимание природы старения и возможность объяснения, почему процесс регенерации становится менее эффективным с возрастом/16/. Накапливающиеся свидетельства говорят о том, что кроме гематопоэтических стволовых клеток, костный мозг содержит эндотелиальные стволовые клетки (ЭнСК), мезенхимальнные стволовые клетки (МСК), мультипотентные взрослые прогениторные клетки (МВСК) также, как тканевые стволовые клетки (ТСК). Предлагается гипотеза, что все эти изменчивые стволовые клетки, полученные из костного мозга представляют в действительности разные субпопуляции ТСК. Эти клетки накапливаются в костном мозге в течение онтогенеза и, будучи мобильной популяцией клеток, освобождаются после тканевого повреждения для регенерации поврежденных органов.. Более того, поскольку костный мозг служит убежищем для ТСК, их присутствие в препаратах мононуклеарных клеток, интерпретируется просто как трансдифференцировка или пластичность ГСК. В заключение, данные о том, что число ТСК, накапливающихся в костном мозге молодых животных, уменьшается в процессе старения дают понимание процесса старения и могут объяснить, почему процессы регенерации становятся менее эффективными у пожилых/26/. Поддержание нормальной функции гематопоэтических стволовых клеток (ГСК) является критически важным для коагуляции крови, транспорта кислорода и защите хозяина от инфекции. Потенциальная причина дисфункции ГСК является старение, при котором ГСК и прогениторные клетки страдают от блока пролиферации. Исследования на человеке и различных животных показали, что ГСК стареют, показывая существенное снижение функциональной способности с увеличением возраста. Существуют генетические элементы, отмеченные на специфических участках хромосом, которые регулируют старение ГСК. Эти элементы могут отличаться друг от друга у различных видов, линий и даже индивидов Старение ГСК и связанные с ним патологические эффекты могут быть не очевидны в течение нормальной жизни при большинстве обстоятельств, поскольку индивидуальные примитвные ГСК клоны могут функционировать в течение длительного времени, продуцируя потомство, которое поддерживает образование зрелых клеток крови в течение жизни.

Существующие методы экспансии и поддержания