Стромальные стволовые клетки костного мозга. Онтогенез соединительной ткани костного мозга

Способность стромальных стволовых клеток костного мозга формировать хрящевую и костную ткань, миелоподдерживающую строму и жировую клетчатку определяется как пластичность. С другой стороны, показано, что и клональные линии адипоцитов костного мозга могут дифференцироваться в направлении остеогенеза и создавать подлинную кость в экспериментах in vivo и in vitro (Bennett et al., 1991; Beresford et al., 1992).

Уже упоминалась способность ретикулярных клеток костного мозга трансформироваться в адипоциты in vivo (Weiss, 1981). Некоторые авторы утверждают, что полностью дифференцированные хондроциты в культуре подвергаются дедифференцировке и затем приобретают остеогенный фенотип (Gentili et al., 1993; Galotto et al., 1994), причем не только in vitro, но и in vivo (Riminucci et al., 1998). Эти данные отрицают традиционные представления о необратимости дифференциации в конечной точке развития клеточных линий.

До сих пор в организме животных коммитирование и дифференциация рассматривались как многошаговые, однонаправленные и терминальные процессы, что заложено в основу виртуального построения любой классической схемы происхождения мультилинейных систем из одной стволовой клетки. Свойства мезенхимальных стволовых клеток не укладываются в рамки существующей концепции. Действительно, обычно после формирования клеточных линий не наблюдается переключения фенотипа клеток терминальной стадии дифференцировки.

Например, лишенные ядерного аппарата эритроциты никогда не превращаются в лейкоциты. Однако адипоциты или хондроциты, судя по многочисленным данным литературы, в определенных естественных или моделируемых условиях способны дедифференцироваться в остеобласты. Если это действительно так, то мезенхимальная линия клеток обладает свойством, по крайней мере, вертикального обратимого коммитирования, которое сохраняется до самых поздних стадий развития клеток стромальной системы (Bianco et al., 2001).

стволовые клетки

Надо заметить, что в онтогенезе существует реальная физиологическая потребность в пластичности клеток соединительной ткани, например, в период эмбрионального или компенсаторного роста органов, физиологической или репаративной регенерации (Bianco et al., 1999; Bianco, Gehron, 2000). Известно, что ключевым фактором транскрипции, контролирующим остеогенное коммитирование, является cbfal (Ducy et al., 1997; Komori et al., 1997), который индуктивно (если не конститутивно) экспрессируется на стромальных клетках, выделенных из постнатального костного мозга (Satomura et al., 2000) и не исчезает в процессе дифференцировки стромальных клеток в иные клеточные типы, в частности в адипоциты.

Это служит достаточно четким доказательством того, что коммитированная к остеогенезу стромальная клетка может выходить на другие пути дифференциации, ранее считавшиеся альтернативными (Bianco, Gehron, 2000). Существование мультипотентной cbfal-негативной стромальной клетки в настоящее время не установлено. Однако с помощью обратной транскриптазо-полимеразной цепной реакции показано, что образованные de novo стромальные клетки, характеризующиеся как STRO-l, действительно являются cbfal-негативными. Интересно, что эти клетки экспрессируют и некоторые эндотелиальные маркеры, хотя лишены истинного эндотелиального фенотипа (Simmons et al., 1994; Filshie et al, 1998).

Тот факт, что хондроциты, остеобласты, ретикулярные клетки и адипоциты происходят от одной клетки-предшественника, несущей маркер остеогенного коммитирования, означает, что все эти клеточные типы, даже в различных тканях, — члены одного и того же семейства. Отдельный скелетный сегмент содержит все клеточные типы, находящиеся на различных стадиях развития. Пластичность таких клеток с переключением клеточных фенотипов внутри одной клеточной линии (по вертикали) зависит от состояния и потребностей органа, в котором они локализованы.

P. Bianco и соавторы (2001) замечают, что такие представления могут восприниматься кем-то как еретические, кем-то — как новаторские, и определяют этот тип пластичности как "ортодоксальный", реализуемый в контексте стромальной клеточной системы органов.

- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология."

Оглавление темы "Стволовые клетки костного мозга":
1. Стволовые клетки при глубоких ожогах. Задачи лечения ожогов
2. Культивированные кератиноциты. Перициты в лечении ран
3. Аутологичные фибробласты в пластической хирургии. Культивирование аутологичных фибробластов
4. Применение мезенхимальных стволовых клеток. Модификация мезенхимальных стволовых клеток
5. Мезенхимальные стволовые клетки в онкологии. Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток
6. Культивирование стволовых клеток костного мозга. Эктопическая трансплантация стволовых клеток костного мозга
7. Идентефикация мезенхимальных стволовых клеток. Эмбриогенез примитивной стромы костного мозга
8. Трансформация ретикулярных клеток в адипоциты. Формирование сосудов de novo
9. Ангиогенез в кости. Клетки костного мозга
10. Стромальные стволовые клетки костного мозга. Онтогенез соединительной ткани костного мозга

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: