science >> Wetenschap >  >> Biologie

Embryo-bloedcellen zijn stamcelonafhankelijk

(Links) In het standaardmodel worden hematopoietische voorlopers gegenereerd uit HSC's. (Rechts) In het voorgestelde model worden HSC's en voorlopers onafhankelijk gegenereerd van pre-hematopoietische stam- en voorlopercellen (pre-HSPC) populaties. Krediet:Dr. Tomomasa Yokomizo

De foetale lever is het belangrijkste hematopoëtische orgaan tijdens het embryonale stadium. Algemeen wordt aangenomen dat de hematopoëtische hiërarchie in de foetale lever tot stand komt door de differentiatie van foetale hematopoëtische stamcellen (HSC's). Deze visie gaat ervan uit dat de relatie tussen HSC's en afstammelingen behouden blijft van embryo tot volwassene.

Met behulp van lineage tracing en HSC-uitgeputte mutante muizen, ontdekte een onderzoekssamenwerking op basis van Kumamoto University, Japan dat de meerderheid van hematopoëtische voorlopers rechtstreeks worden gegenereerd uit voorlopercellen en niet uit HSC's. Bovendien onthulde lineage tracing ook dat foetale HSC's minimaal bijdragen aan de productie van voorlopers vóór de geboorte. De onderzoekers denken dat deze bevindingen suggereren dat de meeste bloedcellen in het embryo HSC-onafhankelijk zijn en aanleiding geven tot heroverweging van de rol van stamcellen bij de vorming van embryo's. Hun studie werd gepubliceerd in Nature .

Met betrekking tot de vorming van het hematopoëtische systeem hebben de onderzoekers ook een al lang bestaande vraag naar de oorsprong van HSC's aangepakt. Eerdere transplantatie-experimenten in combinatie met ex vivo-culturen hebben voorgesteld dat HSC's voornamelijk worden gegenereerd uit het intra-embryonale aorta-gonad-mesonephros (AGM) gebied. Deze bevinding is echter gedebatteerd vanwege een gebrek aan duidelijk moleculair en in vivo bewijs. Nu hebben de onderzoekers voor het eerst aangetoond dat de transcriptiefactor Evi1 specifiek tot expressie wordt gebracht in intra-embryonale slagaders en zowel vereist als voldoende is voor HSC-generatie.

Tot nu toe is er geen methode vastgesteld om specifiek HSC's te produceren uit iPS/ES-cellen. Daarom is een duidelijk begrip van HSC's en de vorming van het hematopoëtische systeem in het embryo nodig om verdere vooruitgang in de regeneratieve geneeskunde te vergemakkelijken. De bevindingen die in dit werk worden gepresenteerd, leveren belangrijk bewijs voor het verbeteren van kweeksystemen om klinisch relevante HSC's te verkrijgen.

"We weten waarom hematopoëtische stamcellen moeilijk te produceren zijn," zei Dr. Yokomizo. "Ons werk hier laat zien dat Evi1-expressie een goede indicator zou kunnen zijn voor hun inductie in vitro."

HSC's zijn belangrijk in de strijd tegen een aantal bloed- en immuunstoornissen. Dr. Yokomizo en zijn team proberen het uiteindelijk veel gemakkelijker te maken om HSC's in het laboratorium te maken voor gebruik bij transplantatie. Momenteel onderzoeken ze hoe HSC's vóór de geboorte worden geproduceerd. + Verder verkennen

Superkrachtige bloedstamcellen ontdekt in menselijke embryo's