造血幹細胞的卵黃囊

顯然，不同的增殖和造血幹細胞潛能的分化，由於其個體發育的特殊性，因為在人類甚至改變造血的主要領域的本土化個體發育的過程。胎兒卵黃囊的造血祖細胞致力於形成專門的紅細胞生成細胞系。在這些器官的微環境中，初級GSK遷移到肝臟和脾臟後，細胞系的譜線正在擴大。特別是造血幹細胞獲得產生淋巴譜系的能力。在產前階段，造血前體細胞到達最終定位區並定植於骨髓。在胎兒血液中的胎兒發育過程中含有大量的干細胞造血細胞。例如，在妊娠第13週，HSC水平達到單核血細胞總數的18％。未來，它們的含量會逐漸減少，但即使在出生之前，臍帶血中HSC的數量與其在骨髓中的數量相差甚微。

根據經典的想法，哺乳動物的胚胎發育過程中造血本地化的自然變化是由遷移和實施新的微環境中的多能造血幹細胞的進行 - 從卵黃囊進入肝臟，脾臟和骨髓。因為造血組織的胚胎發育的早期階段中含有大量的幹細胞，從而降低作為妊娠，最有前途的用於獲得的造血幹細胞被認為是在5-8週的妊娠從abortnogo材料分離的造血胎兒肝組織。

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造血幹細胞的起源

毋庸置疑，胚胎形成紅細胞源自卵黃囊的血島。然而，卵黃囊的造血細胞的體外分化潛能非常有限（它們主要在紅細胞中不同）。應當指出的是，卵黃囊的造血幹細胞移植是不是能恢復造血長一段時間。事實證明，這些細胞不是成體有機體GSK的前體。真GSK出現較早，在3-5週的胎兒發育，在形成胃組織和血管的內皮細胞（主動脈旁splanchnopleura，P-SP）的區域，和在適當位置的書籤主動脈性腺和原發性腎臟的 - 在現場或如此中腎稱為AGM區域。它已經表明細胞AGM-區域不僅HSC的來源，但血管內皮細胞和破骨細胞，參與骨形成的過程。在妊娠的肝臟，這是胎兒的主要造血器官在出生前的早期造血祖細胞的AGM-區旅遊的第6週。

由於這一時刻從細胞移植的角度來看非常重要，HSC在人類胚胎髮生過程中起源的問題值得更詳細的論述。經典的想法，根據研究梅特卡夫和摩爾，誰首先使用克隆技術GSK和他們的後代，從卵黃囊分離的哺乳動物和從附屬器來源鳥的造血幹細胞。他們的工作的結果形成用於遷移理論的基礎上，根據該GSK，在卵黃囊首次出現，始終如一地佔據的形成過程的瞬態和明確的造血器官在它們各自的微環境。這就是如何認為GSK的產生最初定位於卵黃囊，作為確定造血作用的細胞基礎。

卵黃囊的造血祖細胞是最早期造血祖細胞中。它們的表型由式AA4.1 + CD34 + c-kit +描述。與成熟骨髓的GCS不同，它們不表達Sca-1抗原和MHC分子。這似乎是標記抗原對GSK卵黃囊的表面的膜通過培養的外觀與形成造血的致力於線的胚胎發育過程中對應於它們的分化：降低CD34抗原和THY-1增加CD38和CD45RA表達的表達水平，顯示HLA-DR分子。在由細胞因子和生長因子誘導的隨後的，在專業化的體外表達開始特異於特定細胞系的造血祖細胞的抗原。然而，胚胎造血的三類脊椎動物（兩棲動物，鳥類和哺乳動物）的代表研究的結果，特別是，造血幹細胞的來源分析負責在出生後的個體發生永久造血，違背了經典的想法。結果發現，在胚胎所有上述類別的代表組成正在經歷GSK兩個獨立的區域。胚外“古典”區域表示卵黃囊或其類似物，而最近鑑定intraembrionalnaya HSC本地化區包括主動脈旁間充質和AGM-區域。今天，可以說，兩棲動物和鳥類intraembrionalnyh來源明確的造血幹細胞，而在哺乳動物和永久造血卵黃囊的人GSK部分仍然不可能完全消除。

在卵黃囊胚胎造血基本上是初級紅細胞生成，其在紅細胞成熟和胎兒血紅蛋白的合成的類型的所有階段的特徵在於，所述內核的保存。根據最新數據，原發性紅細胞生成波在胚胎髮育的第8天終止於卵黃囊。其後是一段明確的紅細胞祖細胞（BFU-E）的積累，其僅在卵黃囊中形成並且首次出現在妊娠的第9天。胚胎髮生的下一階段已經形成了最終的紅細胞祖細胞-CU-E，以及（！）肥大細胞和CFU-GM。正是基於這種觀點是明確的祖細胞產生於卵黃囊，通過血流遷移，累積在肝臟和快速啟動的第一階段intraembrionalnogo造血的存在。根據這樣的表示，卵黃囊，可以認為，在一方面，作為代替主紅細胞生成的，另 - 作為明確的造血前體細胞在胚胎發育的第一源。

結果表明，集落形成細胞具有高增殖潛能可以分離從卵黃囊已經在妊娠的，即第8天，長的胚胎和卵黃囊的血管系統的閉合之前。來自體外具有高增殖潛力的卵黃囊的細胞形成其大小和細胞組成與骨髓幹細胞的培養生長的相應參數沒有差異的集落。同時，與形成顯著更多集落形成細胞和女兒多能祖細胞比骨髓造血祖細胞集落再次移植卵黃囊細胞與高增殖潛能。

關於造血幹細胞在卵黃囊永久造血作用最後的結論可以給在其中作者獲得的線卵黃囊（G166）的內皮細胞，從而有效地支持了他的細胞增殖與HSC（AA4.1 + WGA +的表型和功能特徵的結果，低密度和弱粘合性）。的最新當在S166細胞飼養層8天增加100倍以上對培養的內容。生長在S166細胞系的下層混合菌落，被確定巨噬細胞，粒細胞，巨核細胞，單核細胞，以及胚細胞，和前體B和T淋巴細胞的細胞。卵黃囊細胞，內皮細胞的一個子層成長具有自我複製並保存在作者的實驗，三個通道的能力。在嚴重聯合免疫缺陷（SCID）的成年小鼠恢復通過它們造血伴隨形成所有白細胞類型，以及T和B淋巴細胞。然而，使用10天的胚胎的卵黃囊，從中外和intraembrionalnye血管系統已經關閉的細胞，他們的研究的作者，不排除卵黃囊GSK intraembrionalnogo起源的細胞中存在。

同時，結合胚胎的選擇血管系統和卵黃囊（8-8.5天妊娠）之前的發育的早期階段中，造血細胞的分化潛能的分析顯示T和B細胞的前體在卵黃囊的存在下，但不是在胚的體。兩步培養系統的對胸腺的單核細胞的上皮細胞和上皮下的單層細胞的體外方法分化成前T的卵黃囊和成熟的T淋巴細胞。在相同的培養條件下，但在卵黃囊的肝臟和骨髓單核細胞的間質細胞的單層分化成前-B細胞和成熟IglVT-B淋巴細胞。

這些研究的結果表明，從胚外卵黃囊組織，原發性T和B細胞系依賴於因子的胚胎器官的造血基質微環境的形成免疫系統的細胞的發展的可能性。

其他作者還指出，卵黃囊細胞效力包括淋巴分化和形成的淋巴細胞不脫離在成熟動物的那些抗原性特性不同。研究發現，8-9天的胚胎的卵黃囊細胞可以與成熟的CD3 + CD4 +的出現在atimotsitarnom恢復胸腺淋巴細胞 - 和CD8 + SDZ +淋巴細胞具有T細胞受體的裝飾劇目。因此，胸腺可通過細胞附屬器起源被填充，但不可能排除遷移的可能性通過從intraembrionalnyh淋巴細胞來源的T淋巴細胞的胸腺祖細胞。

然而，卵黃囊造血細胞移植入輻照成人收件人不總是完成再增殖長毀壞區造血組織定位，卵黃囊的體外細胞形成集落的脾比細胞AGM-面積小得多。在一些情況下，經由卵黃囊細胞9天的胚胎仍然是可能的，以實現長期（長達6個月）的造血組織照射收件人再增殖。作者認為，卵黃囊表型CD34 +的c-kit +通過其重新填充摧毀造血器官能力的細胞，不僅不從那些AGM-區域的囊它們含有近37倍以上的差異，同時也更有效地恢復造血功能，如蛋黃。

應當指出的是，在實驗中，卵黃囊的與標誌物抗原GSK所述造血細胞（的c-kit +和/或CD34 +和CD38 +），將其直接引入肝或接收白消安注射到懷孕的第18天的雌性小鼠的腹腔靜脈後代。在這些新生動物自身髓被急劇下壓，由於消除由白消安的造血幹細胞。移植後，卵黃囊數月，在收件人的外周血造血幹細胞的鑑定含供體標記消停 - glitserofasfatdegidrogenazu。據發現，GSK的卵黃囊減少的淋巴樣細胞，粒細胞和血液，胸腺，脾臟和骨髓的紅細胞譜系的內容，其中，所述嵌合體的水平在肝內，而不是靜脈內卵黃囊細胞的情況下更高。作者認為發展胚胎早期卵黃囊的造血幹細胞（10天），為有需要與肝臟的造血微環境初步合作的成年受助的造血器官的成功解決。這可能是在胚胎發育有發展的獨特階段，當卵黃囊主要在肝臟進行遷移，然後將細胞，獲得定居於基質形成成年受助的器官的能力。

在這方面，應該指出的是免疫系統的細胞的嵌合體骨髓細胞移植後經常觀察到照射收件人性成熟 - 在供體足夠大批量最後的表型的血細胞B細胞和T淋巴細胞中發現和粒細胞受體，持續至少6個月。

形態學方法造血細胞在哺乳動物胚胎發育的第7天第一次檢測，並提出卵黃囊的血管內的造血島嶼。然而，在卵黃囊自然造血分化限於初級紅細胞保存芯和合成胎兒血紅蛋白。然而，傳統上人們認為卵黃囊是HSC遷移到發育中的胎兒的造血器官的唯一來源，並在成年動物提供了明確的造血功能，因為HSC在胚體的出現是胚胎和卵黃囊的血管系統的關閉。為了支持這個觀點，可根據數據，在卵黃囊的細胞的體外克隆產生粒細胞和巨噬細胞，一體內 - 脾集落。然後在移植實驗發現卵黃囊，其中，在卵黃囊能夠只分化成原紅細胞在新生兒和成人SCID小鼠的肝臟微環境遭到破壞的胸腺或基質飼養獲得了所有的恢復重新填充造血器官能力的造血幹細胞即使在成年受體動物中也能造血。原則上，這可以歸功於他們真GSK的範疇 - 樣細胞的功能，並在產後期。假設卵黃囊，與AGM區一起，造血幹細胞用於永久造血源哺乳動物，但是，目前還不清楚其對造血系統的發展的貢獻。我不明白，在哺乳動物中，兩個造血器官具有類似功能的早期胚胎發育的生物學意義和存在。

尋找這些問題的答案仍在繼續。體內未能證明在減少亞致死量照射SCID-小鼠T和B淋巴細胞的嚴重缺陷的胚胎8-8,5天細胞淋巴細胞生成的卵黃囊的存在。將卵黃囊的造血細胞腹膜內和直接注射到脾臟和肝臟的組織中。後16週，接收者識別TCR / CD34 \ CD4 +和CD8 + T淋巴細胞和B-220 + IgM的+ B細胞標記的供體antrhgenami MHC。作者沒有發現，在體內，8-8.5天的干細胞胚胎能夠恢復免疫系統。

卵黃囊的造血細胞具有很高的增殖潛力，並且能夠在體外長時間自我繁殖。一些作者已經確定這些細胞作為用於長期HSC（大約7個月）紅系祖細胞從傳代更長的持續時間，大尺寸的菌落紅細胞線的骨髓祖細胞不同的產生的基礎上，增加了對生長因子和更長時間的擴散敏感性。此外，根據在體外條件適當培養的卵黃囊細胞形成和淋巴系列的祖細胞。

這些數據表明卵黃囊GSK，其中的致力於以下的一般來源，因此具有比骨髓幹細胞巨大增殖潛能。然而，儘管該卵黃囊包含多能造血祖細胞，長期支撐體外造血細胞分化的各種線的事實，對於GCW的有用性的唯一標準是它們重新填充收件人的延長造血器官，造血細胞，其是遺傳缺陷或損壞的能力。因此，關鍵的問題是，是否卵黃囊多能造血細胞遷移和定居造血器官和tselesoorbrazno修改名著，這體現了其重新填充性成熟動物的造血器官與主要的造血線形成的能力。在鳥在70獨立實體的胚胎進行鑑定intraembrionalnye來源明確的HSC一個已經質疑有關附屬器GSK的起源，包括其他類脊椎動物的代表既定的概念。在過去的幾年裡大約有哺乳類動物的存在出版物和人類含GSK相似intraembrionalnyh網站。

我們再次注意到，在這方面的基礎知識是實用細胞移植非常重要，不僅有利於明確造血幹細胞的最佳來源，也是建立從國外轉基因生物的主要造血細胞的相互作用的特點。已知的是，在階段在胎羊肝器官胚胎人類造血幹細胞的施用導致生產嵌合動物，血液和骨髓的被穩定地從人造血細胞的3％至5％來確定。在這種情況下，人HSCs不改變自己的核型，同時保持增殖率高和分化的能力。此外，所移植的異種HSC不與免疫系統和宿主生物體的吞噬細胞相抵觸，不轉化為，使用胚胎幹細胞或轉染的缺陷基因造血幹細胞形成的方法集約發展的基礎遺傳性遺傳病的宮內校正腫瘤細胞。

但是在胚胎髮生的哪個階段更適合進行這種修正？細胞首次在哺乳動物中確定為造血注入（妊娠的第6天），之後立即出現時的造血分化和推定造血器官的形態特徵是尚未公佈。在該階段，分散的小鼠胚胎細胞可重新填充造血器官照射的收件人，以形成供體細胞的紅細胞和淋巴細胞，從宿主細胞或血紅蛋白不同類型的分別glitserofosfatizomerazy和額外的染色體標記物（TB）。在哺乳動物中，像鳥，與卵黃囊總血管床的閉合直接進入在主動脈旁splanhnoplevre胚胎的身體一起出現造血細胞。從AGM-分配區域造血細胞AA4.1 +的表型，確定為形成T和B淋巴細胞，粒細胞，巨核細胞和巨噬細胞的多能造血細胞。表型上，這些多能祖細胞是非常接近在成年動物（CD34 +的c-kit +）骨髓造血幹細胞。所有AGM電池領域中的多能AA4.1 +細胞的數量很小 - 他們是不是它超過1/12的一部分。

在人類胚胎中，還發現了一種同源AGM區域的動物，一個含有HSC的胚胎內區域。此外，在人類中，超過80％的具有高增殖潛力的多能細胞包含在胚胎體內，儘管這些細胞存在於卵黃囊中。對其定位的詳細分析表明，數百個這樣的細胞被組裝成緊密接近背主動脈腹壁的內皮的緊湊組。表型上，它們是CD34CD45 + Lin細胞。相反，在卵黃囊以及胚胎（肝，骨髓）的其他造血器官中，這種細胞是單一的。

因此，人胚胎AGM-區域包含被緊密地與腹側背主動脈內皮相關聯的造血細胞群。這種接觸可以被追踪和免疫化學水平 - 和造血細胞和內皮細胞表達血管內皮生長因子受體Flt-3配體和它們的受體FLK-1和STK-1，以及轉錄因子白血病幹細胞群。的AGM-區域間充質衍生物表示沿背主動脈和腱生蛋白表達Ç位於密tyazhem圓形細胞 - 糖蛋白鹼性物質積極參與細胞 - 細胞相互作用和遷移的處理。

多能幹細胞的AGM-區移植後在成年小鼠迅速恢復造血功能和暴露時間長（長達8個月）提供了有效的造血功能。在具有這種性質的細胞的卵黃囊中，作者沒有透露。這項研究的結果由其他工作，這表明，胚胎發育（10.5天）AGM區的早期階段是滿足GCW，骨髓和淋巴成年恢復造血功能的定義單元的唯一來源照射收件人確認。

從AGM-分配區域間質線AGM-S3，其支持培養CFU-GM定向祖細胞的細胞的產生，BFU-E，CFU-E和CFU混合型。後者在AGM-S3細胞的飼養層上培養時的含量從10倍增加到80倍。因此，在AGM-區域本基質細胞的微環境，有效地支撐所述血液，所以他AGM-區域可很好用作胚胎造血器官 - HSC的權威來源，即，GSK形成成年動物的造血組織。

先進immunofenotipirovanie細胞組合物AGM-區域表明它駐留不僅多能造血細胞，但也細胞致力於骨髓和淋巴（T淋巴細胞和B淋巴細胞）的分化。然而，當使用聚合酶鍊式反應從個人CD34 +的c-kit +細胞從AGM-區域的分子分析顯示僅激活β-珠蛋白和髓過氧化物酶，但不編碼CD34的合成中，THY-1和15部分活化譜系特異性基因典型為淋巴樣基因早期發生HSC和祖細胞的生成階段。鑑於數kommiti-在AGM區10天的胚胎羅文祖數量級上要比在肝臟低2-3個數量級，可以認為，在股東週年大會胚胎造血的10日才剛剛開始，而主要是造血系已在這段時間內部署。

事實上，在造血祖細胞卵黃囊的造血幹細胞和AGM，其再植新生兒的造血微環境的區域，而不是成人，對比早期（9-11天）12-17天的胎肝不需要出生後早期微環境和造血器官佔據成年動物並不比一個新生更糟。在照射受體小鼠胎肝造血成人移植後造血幹細胞的性質是多克隆抗體。此外，使用標記的菌落表明建立克隆的操作是完全服從克隆接著，在成人骨髓檢測。因此，GSK胎肝標記不prestimulyatsii外源性細胞因子高達溫和的條件，已具備成人造血幹細胞並不需要在早期胚胎後微移植後的基本屬性，進入深度睡眠狀態，並根據模型克隆繼承動員klonoobrazovanie順序。

顯然，我們應該更詳細地討論克隆繼承現象。紅細胞生成帶有具有高增殖潛力的干細胞造血細胞，並具有分化所有定型前體血細胞系的能力。在正常的造血作用下，大部分造血幹細胞保持在皮膚病狀態，並被動員起來進行增殖和分化，逐漸形成連續的克隆。這個過程被稱為克隆繼承。GSK標記有逆轉錄病毒基因轉移的研究中獲得了造血系統克隆演替的實驗證據。在成年動物中，許多同時發揮作用的GSK造血克隆維持造血功能。基於克隆演替現象，開發了一種複制方法來識別GCS。根據這個原則，區分長期造血幹細胞（長期造血幹細胞，LT-HSC），都能夠恢復終身學習，和短期HSC的造血系統，用於在有限的時間段執行此功能。

如果我們考慮repopulyatsionnogo方法方面的造血幹細胞，造血胎肝細胞的特點是他們創造一個殖民地，其在尺寸上則比那些增加GSK臍帶血或骨髓高得多的能力，這適用於所有類型的殖民地。這一事實已經表明胚胎肝臟的造血細胞具有更高的增殖潛力。當與細胞週期，這是從在移植造血效率再增殖的觀點考慮，重要的其它來源相比，更短的 - 造血祖細胞胎肝的一個獨特的特點。從源成熟生物體獲得的造血懸浮液的細胞組成的分析，表明，在有核細胞的個體發育的所有階段有利地表示終末分化細胞，這依賴於供體的造血組織個體發育的年齡的數量和表型。特別地，超過50％的懸浮液的單核骨髓和臍帶血細胞的成熟由淋巴譜系的細胞，而在胎兒肝臟的造血組織中發現的淋巴細胞的小於10％。此外，在胎肝和胎兒紅細胞髓系細胞有利地呈現下一個，而在臍帶血和骨髓粒細胞 - 巨噬細胞為準元件。

重要的是胚胎肝臟含有全套最早的造血功能的前身。後者包括紅細胞，粒細胞，巨核細胞和多線性集落形成細胞。他們更原始的祖細胞 - LTC-IC - 能夠增殖並在體外分化為5週或更長時間，並在同種異體移植接受者的身體後維持機能活動，甚至異種移植到免疫缺陷動物。

在胎兒紅細胞肝細胞的生物可行性優勢（高達總造血細胞的90％），由於需要提供紅細胞質量迅速增加發育中的胎兒的血液體積。在胎肝紅細胞生成核紅細胞前體表示不同程度的含有胎兒血紅蛋白（a2u7），為氧的更高的親和力保證了從母體血液後者的有效吸收這是由於成熟。在胎兒肝臟紅細胞生成的強化與在促紅細胞生成素的合成（EPO）的局部增加相關聯。值得注意的是，造血胎兒肝細胞的造血潛能充分單獨存在的紅細胞生成素的實施，而譜系定型到紅細胞生成骨髓造血幹細胞和臍帶血需要細胞因子和選自EPO，SCF，GM-CSF和IL-3的生長因子的組合。在從胎肝中分離而不受體EPO這個早期造血祖細胞，不要外源性促紅細胞生成素反應。一種用於在懸浮液中胎兒肝臟的單核細胞的促紅細胞生成的誘導需要更先進的eritropoetinchuvstvitelnyh細胞表型CD34 + CD38 +，表達EPO受體的存在。

在文獻中，關於胚胎期造血功能形成的研究尚未達成共識。未建立的存在和造血祖細胞的細胞外和intraembrionalnyh源功能意義。然而毫無疑問的是，在胚胎發生的人肝是造血和6-12週妊娠的中心器官的是，填充脾，胸腺和骨髓的造血幹細胞的主要來源，GDR實現在產前和產後期間相關函數發展。

應該再次指出，與其他來源相比，胚胎肝臟的特點是HSC含量最高。胚胎肝臟中大約30％的CD344細胞具有CD38表型。同時，肝臟造血早期的淋巴祖細胞（CD45 +）數量不超過4％。據發現，如從7至17週妊娠的胎兒，B的數目淋巴細胞逐漸增加每月“步驟”是1.1％，而GSK水平永久減少。

造血幹細胞的功能活性還取決於其來源的胚胎髮育時期。人類胚胎肝細胞集落形成的活性的調查6-8分鐘和9-12分鐘孕週當在SCF，GM-CSF，IL-3，IL-6和EPO的存在下的半固體培養基中培養表明，在1菌落總數，在發育早期播種HSV胚胎肝臟時高5倍。與此同時，肝祖細胞的數量為髓CFU-GEMM，在6-8週的胚胎在9-12孕週的三倍以上的數量。一般來說，妊娠頭三個月的胚胎造血肝細胞的集落形成活性顯著高於胎兒肝細胞的中期。

以上數據表明，胎兒肝臟在早期胚胎發育的特徵不只是早期造血祖細胞的含量高，但它的造血細胞被廣泛分化成各種細胞系表徵。造血幹胎兒肝細胞的功能活性的這些特徵可以具有一定的臨床意義，因為當表示移植在妊娠的早期階段獲得的細胞甚至少量的定性特徵允許預期的治療效果。

然而，有效移植所需的造血幹細胞數量問題仍然是開放的和相關的。正在嘗試使用胚胎肝造血細胞的自我繁殖的高潛力與細胞因子和生長因子的刺激來解決這一問題。在胚胎肝臟的早期GSC的生物反應器中持續灌注，在輸出2-3天后，可以獲得比其基線水平高15倍的干細胞造血細胞的數量。為了比較，應該注意的是，為了在相同條件下使HSC臍帶血的產量增加20倍，至少需要兩週。

因此，胚胎肝臟與造血幹細胞的其他來源不同，具有較高含量的定向造血祖細胞和早期造血祖細胞。與胎兒肝細胞用生長因子與所述表型CD34 + CD45Ra1 CD71l0W形式比同類臍帶血細胞30倍以上的集落，和比骨髓造血幹細胞更90次培養。最顯著的在形成混合菌落早期造血祖細胞的含量差的這些來源 - CFU-GEMM的胎肝的數量超過在臍帶血和骨髓，分別為60和250倍。

重要的是，多達胚胎發育的第18週造血功能的實現（在骨髓造血的開始期間）涉及到肝細胞的超過60％的事實。由於在人類胎兒發育的第13週前分別缺席胸腺及胸腺細胞，6-12孕週的造血胎肝細胞移植顯著降低反應“移植物抗宿主”的風險，也不需要組織相容性供體的選擇，因為它允許相對容易實現造血嵌合體。