Доза гемопоэтических стволовых клеток при трансплантации влияет на их дифференцировку in vivo

Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) является наиболее широко распространенным видом клеточной терапии с использованием стволовых клеток. Несмотря на это, существуют риски, связанные с этой процедурой. Для того, чтобы увеличить эффективность трансплантации ГСК, важно понимать, как гемопоэтические стволовые клетки восстанавливают кроветворение и, в частности, иммунную систему. Также необходимо изучить, как на этот процесс влияют переменные факторы трансплантации, такие как доза ГСК.

Стимуляция рецептора тромбопоэтина активирует самообновление гемопоэтических стволовых клеток in vivo

Для стабильного гемопоэза в костном мозге взрослого организма характерно, что большинство примитивных гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) находятся в фазе G0 клеточного цикла. Когда необходимо усиленное кроветворение, ГСК способны к делению и самообновлению или дифференцировке. Однако сигналы, индуцирующие вступление ГСК в клеточный цикл, все еще недостаточно изучены.

Фактор роста соединительной ткани поддерживает гемопоэтические стволовые клетки in vitro

Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) в совместных культурах со стромальными клетками линии UG26-1B6 или при культивировании с добавлением их кондиционированной среды способны длительное время характерные свойства. Авторы этой работы с помощью полногеномного исследования изучили изменения экспрессии генов стромальных клеток UG26-1B6 в ответ на контакт с мышиными Lineage- SCA-1+ KIT+ (LSK) клетками, среди которых много гемопоэтических стволовых клеток.

Трехмерное окружение способствует дифференцировке гемопоэтических стволовых клеток в мегакариоциты in vitro

Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) дифференцируются в мегакариоциты (МКЦ), функцией которых является производство тромбоцитов. При этом получение достаточного количества тромбоцитов in vitro затруднено в связи с небольшим выходом МКЦ. Обеспечение оптимальной трехмерной (3D) архитектуры для ГСК может способствовать их дифференцировке в мегакариоциты, имитируя некоторые важные функции костномозговой структуры.

Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга и кроветворение

Недавние открытия значительно расширили наши предыдущие знания о роли мезенхимальных стволовых (стромальных) клеток (МСК) костного мозга в кроветворении. Костномозговые МСК и их производные регулируют продукцию клеток крови и иммунитет на разных уровнях, однако важной ролью мезенхимальных стволовых клеток является регуляция гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток (ГСК/ГПК).

Прямое измерение локальной концентрации кислорода в костном мозге in vivo

Изучение микроокружения, или ниши, которая регулирует активность стволовых клеток, является необходимым для понимания биологии стволовых клеток и для разработки стратегий терапевтических манипуляций с этими клетками. Низкое парциальное давление кислорода (гипоксия) обычно считается общей характеристикой ниши костного мозга, важной для поддержания стволовых клеток разных типов в состоянии покоя. Однако представление о существовании гипоксической ниши главным образом основывается на косвенных доказательствах, таких как протеомный анализ, экспрессия фактора, индуцируемого гипоксией, 1α (HIF-1α) и связанных генов, а также окрашивание для выявления суррогатных маркеров гипоксии (например, пимонидазол). В данной работе авторы разработали метод прямой оценки in vivo локального парциального давления кислорода (pO₂) в костном мозге живой мыши.

Новый биореактор для культивирования гемопоэтических стволовых клеток имитирует костный мозг

Микроокружение костного мозга играет неотъемлемую роль в регуляции гемопоэза. Находящиеся там стромальные клетки и экстрацеллюлярный матрикс являются источником биологических сигналов, контролирующих функции гемопоэтических стволовых клеток (ГСК). В этом исследовании ученые разработали биомиметическую платформу для ко-культивирования клеток на основе биореактора с системой полых волокон (hollow fiber bioreactor, HFBR). Эту систему использовали для in vitro культивирования ГСК пуповинной крови.

Современный взгляд на гемопоэтическую нишу

В сентябре 2013 года был опубликован обзор, посвященный современному представлению о гемопоэтической нише и ее роли в поддержании функций гемопоэтических стволовых клеток и в кроветворении в целом.

Молекулярная регуляция самообновления гемопоэтических стволовых клеток

Транскрипционный фактор GATA-3 необходим для дифференцировки  и функционирования всех клеток Т-лимфоцитарного направления. Несмотря на доказательства того, что этот транскрипционный фактор также экспрессируется мультипотентными гемопоэтическими стволовыми клетками, функция GATA-3 в этих клетках оставалась неясной. В данной работе исследователи показали, что транскрипционный фактор GATA-3 находится в цитоплазме покоящихся гемопоэтических стволовых клеток, способных к длительному восстановлению кроветворения (long-term hemopoietic stem cells), при стабильном состоянии костного мозга. Однако в ГСК, которые находятся в клеточном цикле, этот транспкрипционный фактор обнаруживается в ядре. Перемещение зависило от сигнализации митоген-активированной протеинкиназы p38 и было ассоциировано с уменьшением способности клеток к длительному восстановлению гемопоэза при трансплантации облученным мышам. Делеция Gata3 улучшала способность клеток к репопуляции и усиливала самообновление ГСК, способных к длительному восстановлению, без влияния на клеточный цикл. Таким образом, данное исследование позволило определить GATA-3 как регулятор баланса между самообновлением и дифференцировкой ГСК, который снижает сигнализацию сигнального пути p38.

Литература

Frelin C, Herrington R, Janmohamed S, Barbara M, Tran G, Paige CJ, Benveniste P, Zuñiga-Pflücker JC, Souabni A, Busslinger M, Iscove NN. GATA-3 regulates the self-renewal of long-term hematopoietic stem cells. Nat Immunol. 2013 Oct;14(10):1037-44. doi: 10.1038/ni.2692. Epub 2013 Aug 25.

Абстракт

Гемопоэз - свежие научные публикации на 6 августа 2013 года

В свежей подборке научных публикаций приведены самые современные исследования в области гематологии, гемопоэза и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК). Было показано, что для самообновления этой популяции не требуется Hif-2α, и что лентивирусная трансдукция гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток не влияет на экспрессию генов и длину теломер в этих клетках. Опубликованы данные о том, что человеческие циркулирующие проангиогенные гемопоэтические стволовые и прогениторные клетки способствуют росту опухоли. Было рассмотрено поведение ГСК в кожных ранах, инфицированных Staphylococcus aureus и была проведена работа, впервые показавшая осуществимость и эффективность трансплантации элементов гемопоэтической ниши. Также исследователи сообщают, что им не удалось обнаружить VSELs в костном мозге взрослой мыши. Клинические исследования были посвящены сравнению аллогенной и аутологичной трансплантации ГСК при прогностически благоприятном остром миелоидном лейкозе с двойной мутацией CEBPA, а также использованию аллогенной трансплантации ГСК в качестве первой линии терапии при тяжелой приобретенной апластической анемии.

Гемопоэз - свежие научные публикации на 29 июля 2013 года

Открыт механизм, который поддерживает равновесие между покоящимися и активными гемопоэтическими стволовыми клетками, а также механизм контроля миелоидной и лимфоидной дифференцировки, и обнаружен новый общий предшественник базофилов и тучных клеток. В мышиных экстраэмбриональных артериальных сосудах выявлены пре-гемопоэтические стволовые клетки, способные давать начало дефинитивным ГСК. Опубликован механизм регуляции терминального созревания костномозговых эритроидных клеток, также ряд статей посвящены молекулярным механизмам возникновения и развития онкогематологических заболеваний. Кроме того, в этой подборке приводится исследование по моделированию экономической ситуации вокруг детей до 5 лет с диагнозом серповидноклеточная анемия. Обзоры посвящены иммунотерапевтическим стратегиям контроля рецидивов при остром миелоидном лейкозе и биомаркерам для определения прогноза при хроническом миелолейкозе.

Свежие научные публикации: гемопоэз

Очередная подборка последних научных публикаций в области гемопоэза, лейкемогенеза и лечения гематологических заболеваний. Описан процесс ремоделирования эндостальной костномозговой ниши в лейкемическую нишу. Обнаружен общий клональный предшественник клеток костной и хрящевой ткани и стромальных клеток гемопоэтической ниши. Опубликованы статьи, посвященные молекуляному механизму резистентности к апоптозу при лейкозе, сети взаимодействий онкопротеина EVI1 в раковых клетках, а также роли ACAT1 в гемопоэзе. Описано получение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из клеток крови с помощью вирусных векторов на основе вирусов Sendai и их дальнейшая гемопоэтической дифференцировка. Среди клинических исследований влияние источника ГСК для трансплантации при миелодиспластическом синдроме и проблемы сбора гемопоэтических прогениторных клеток после аутологичной трансплантации при множественной миеломе. В обзорах описываются роль киназ ABL семейства при раках, а также влияние внешних биомеханических сил на кроветворение.

Свежие научные публикации: гемопоэз

В новой подборке научных публикаций, посвященных изучению гемопоэза и гематологическим заболеваниям, приведены результаты лаборатоных и клинических исследований в данной области. Проведено in vivo сравнение разных костномозговых компартментов, в том числе и после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Описан молекулярные механизмы постнатального снижения гемопоэтическими стволовыми клетками способности к самообновлению, поддержания пула гемопоэтических стволовых клеток при оксидативном стрессе, а также дифференцировки ГСК в лимфоидном направлении. Кроме того, ряд работ посвящен молекулярным основам лейкемогенеза. Среди клинических исследований - результаты аллогенной трансплантации ГСК с кондиционированием сниженной интенсивности пожилым пациентам с миелодиспластическими синдромами, а также результаты II фазы клинических испытаний квизартиниба при остром миелоидном лейкозе.

Свежие научные публикации: гемопоэз

Очередная подборка научных публикаций о новых исследованиях в области кроветворения. Результаты двух клинических исследований безопасности и эффективности нового препарата ибрутиниба для лечения хронического лимфоцитарного лейкоза и лимфомы из клеток мантийной зоны. Новые исследования, раскрывающие некоторые молекулярные механизмы лейкемогенеза, а также вопросы эритропоэза и системного метаболизма железа. Картирование активности сигнального пути Notch пути в гемопоэтических стволовых клетках in vivo в нормальном гемопоэзе и при стрессе и ряд других исследований.

Свежие научные публикации: гемопоэз

Подборка самых последних научных публикаций, посвященных гемопоэзу. Ученым удалось перепрограммировать фибробластов в клетки, обладающие свойствами гемопоэтических стволовых клеток. Также ряд работ рассматривает молекулярные механизмы развития онкогематологических заболеваний, регуляцию остеокластогенеза, а также развитие экстрамедуллярного миелопоэза при малярии. Опубликованы результаты клинических исследований, направленных на улучшение эффективности терапии острых лейкозов и миелодисплазии.

Гемопоэтические стволовые клетки и лимфоидные прогениторные клетки занимают разные ниши в костном мозге

В то время как большинство исследователей сходится во мнении, что гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) находятся в специфическом микроокружении, называемом гемопоэтической нишей, большинство экспериментальных манипуляций в этой области влияли на функции не самих ГСК, а более дифференцированных гемопоэтических прогениторных клеток. Это приводит к вполне закономерному вопросу - имеют ли гемопоэтические стволовые клетки и их более позднее потомство одну нишу или этим популяциям свойственно разное специфическое микроокружение?

Свежие научные публикации: гемопоэз

В данной подборке новейших научных публикаций рассматриваются вопросы мобилизации и трансплантации гемопоэтических стволовых клеток, в том числе приводятся результаты аллогенных трансплантаций ГСК при врожденном дискератозе. Также опубликован ряд работ, раскрывающих некоторые молекулярные механизмы самообновления гемопоэтических стволовых клеток и развития гематологических новообразований. 

"Ремонт" гемопоэтической ниши костного мозга

Аномалии ниши гемопоэтических стволовых и прогенеторных клеток (ГСПК) в костном мозге приводят к ряду гемотологических заболеваний. Тем не менее, функциональная замена костномозгового окружения путем трансплантации костного мозга невозможна. Однако новое исследование, опубликованное в Developmental Cell, показало, что дефект гемопоэтической ниши можно исправить с помощью донорских клеток. Такой "перенос ниши" позволяет исправить нарушенное кроветворение.

Свежие публикации: гемопоэз

Подборка последних публикаций в научных изданиях, посвященная изучению гемопоэза. В подборке приведены результаты лабораторных и клинических исследования в области эмбрионального и взрослого кроветворения, искусственного создания клеток крови, а также
применения гемопоэтических стволовых клеток при онкогематологических заболеваниях.