Развитие нервной ткани из стволовых клеток. Формирование кроветворения из стволовых клеток

В процессе нормального эмбриогенеза все популяции нейронов и глии ЦНС зародыша образуются из нейральных стволовых клеток, первично локализованных в эпендиме/субэпендиме развивающейся нервной трубки. Первичные нейральные стволовые клетки нейроэпителия экспрессируют polysyalated-NCAM — поверхностный маркер незрелого нейроэпителия, а также нестин и виментин — белки промежуточных волокон нейроэпителия.

Кроме того, считается, что глиальный кислый фибриллярный белок (GFAP) является маркером субэпендимальных нейральных стволовых клеток латерального желудочка мозга (Alvarez-Buylla, 2000).

Развитие колоний нейральных стволовых клеток в плотной культуре ЭСК стимулируется после остановки пролиферации в бессывороточной среде путем добавления 1 мкМ ретиноевой кислоты: через 1 неделю культивирования в таких условиях появляются типичные нейросферы, все клетки которых позитивно реагируют на антитела к нестину, виментину и polysyalated-NCAM. Еще через 1 неделю в нейросферах возникают клетки, экспрессирующие мРНК гена рах-6.

После фиксации нейросфер на фидерном слое наблюдаются распластанные вытянутые клетки с отростками, которые идентифицируют как нейробласты с помощью иммунофенотипических маркеров МАР-2, NeuN и р-тубулина. На заключительных стадиях созревания нейроны in vitro формируют лиганд- и потенциалзависимые ионные каналы, рецепторы и белки синаптической мембраны.

кроветворение из стволовых клеток

Эффективность ретиноевой кислоты по индукции нейрогенеза in vitro можно оценивать по экспрессии гена wnt-13. Сама ретиноевая кислота стимулирует образование функционально незрелых нейронов без работающих ионных каналов с недоразвитой сетью синапсов. Однако инкубация таких незрелых нейробластов в кондиционированной среде зрелых астроцитов завершает дифференцировку тел нейронов и их медиаторную специализацию (Репин, 2001).

Таким образом, in vitro для индукции формирования из ЭСК зрелых нейронов необходимо удалить из среды культивирования LIF и фидер, что дает клонам возможность прикрепиться к подложке. Затем фиксированные на подложке эмбриоидные тельца обрабатывают ретиноевой кислотой различных концентраций и добавляют фетальную телячью сыворотку Эффективность начальной индукции дифференцировки нейронов контролируется экспрессией мРНК генов рах-6 и shh.

Исчезновение мРНК гена shh свидетельствует о прекращении генерации сигнала, контролирующего неограниченную пролиферацию незрелых прогениторных популяций, тогда как экспрессия гена рах-6 маркирует начало рестрикционного созревания нейронов (Репин, 2001).

Кроветворение в клоногенной культуре ЭСК начинается in vitro после удаления из среды культивирования LIF и прерывания контакта эмбриоидных телец с клетками стромального фидера. В необработанных культурах кроветворение сочетается с васкулогенезом. В суспензионных клоногенных культурах внутри агрегатов ЭСК параллельно копируются события, происходящие в зародыше на стадии желточного мешка: формируется сеть ангиобластов, внутри которых возникают островки первичного кроветворения.

Причем в крупных ангиобластах наблюдается васкулогенез с образованием капилляров de novo. Однако в дальнейшем капиллярная сеть увеличивается только за счет краевого роста эндотелиальных клеток. С практической точки зрения, важно, чтобы в культуре ЭСК удалось разделить процессы, ведущие к образованию капилляров и островков кроветворения. Для выделения гемопоэтических стволовых клеток эмбриоидные тельца механически диспергируют до однородной клеточной суспензии. Затем клетки культивируют методом висячей капли или на метилцеллюлозе с добавлением цитокинов и ростовых факторов, способствующих образованию гемопоэтических клеточных линий (Репин, 2001).

- Читать далее "Развитие клеток крови из стволовых клеток. Формирование кардиомиоцитов из стволовых клеток"

Оглавление темы "Дифференциация и применение стволовых клеток":
1. Программы органогенеза из стволовых клеток. Формирование зародышевых листков
2. Развитие нервной ткани из стволовых клеток. Формирование кроветворения из стволовых клеток
3. Развитие клеток крови из стволовых клеток. Формирование кардиомиоцитов из стволовых клеток
4. Миогенная дифференцировка стволовых клеток. Факторы дифференцировки стволовых клеток
5. Активность дифференцированных стволовых клеток. Пересадка эмбриональных стволовых клеток
6. Применение эмбриональных стволовых клеток. Эмбриональные стволовые клетки при иммунодефицитах
7. Трансплантация нейробластов. Нейротрансплантация в лечении паркинсонизма
8. Клинический потенциал стволовых клеток. Тератомы эмбриональных стволовых клеток
9. Терапевтичекое клонирование стволовых клеток. Принципы терапевтического клонирования
10. Размножение стволовых клеток. Регенеративно-пластические технологии и биоэтические вопросы

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: