Forscher entdecken frühesten Hinweisen noch die Entwicklung von Zellen, die alle erwachsenen Blutkörperchen

Hämatopoetische Stammzellen ( HSC) geben Anlass zu allen anderen Blutzelltypen, aber ihre Entwicklung und ihr Schicksal , wie festgestellt wird, ist seit langem ein Rätsel geblieben . In einem Papier Online veröffentlicht in der Natur , Forscher an der University of California, San Diego School of Medicine näher eingehen einem entscheidenden Signalweg und die Rolle der wichtigsten Proteine ​​, die helfen können, den Weg frei zu HSCs aus menschlichen pluripotenten Vorläufern ähnlich Fortschritte generieren mit anderen Arten von Gewebestammzellen .


Diese ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von roten Blutkörperchen , Plättchen und weißen Blutkörperchen .
Credit: UC San Diego School of Medicine

Principal Investigator David Traver , PhD, Professor in der Abteilung für Zelluläre und Molekulare Medizin , und seine Kollegen an der Notch-Signalweg fokussiert , ein System bei allen Tieren gefunden und bekannt entscheidend für die Erzeugung von HSCs in Wirbeltieren zu sein . " Notch Signalisierung zwischen Aussenden und Empfangen von Zellen ist der Schlüssel zur Schaffung HSC Schicksal während der Entwicklung ", sagte Traver . " Was nicht bekannt ist, wo , wann und wie Notch Signaltransduktion vermittelt wird . "

Traver und Kollegen entdeckt, dass der Notch -Signal wird in HSC -Vorläuferzellen aus der Signalemittierenden Zellen in der Somiten transduziert - embryonalen Geweben , die schließlich zur Entwicklung von wichtigen Körperstrukturen wie Skelett Muskel und Bindegewebe bei - im Verfahren als bisher viel früher erwartet.

Genauer gesagt , fanden sie, dass JAM -Proteine ​​, am besten für die Unterstützung halten tight junctions zwischen den Endothelzellen der vaskulären Auslaufen zu verhindern bekannt ist, waren wichtige Mediatoren der Notch-Signalweg . Wenn die Forscher verursacht Verlust der Funktion in JAM Proteine ​​in einem Zebrafisch- Modell wurden Notch-Signalweg und HSCs ebenfalls verloren. Wenn sie durchgesetzt Notch-Signalweg durch andere Mittel , wurde HSC Entwicklung gerettet .

" Bis heute hat es nicht möglich, zu erzeugen HSCs de novo aus menschlichen pluripotenten Vorläufern , wie induzierte pluripotente Stammzellen ", sagte Traver . "Das hat zum Teil auf einen Mangel an Verständnis für die komplette Reihe von Faktoren, die der Embryo verwendet, um Blutstammzellen in vivo zu machen gewesen . Es ist auch wahrscheinlich auf nicht zu wissen, in welcher Reihenfolge die jeweils erforderlichen Faktor ist erforderlich gewesen . "

"Unsere Studien zeigen, dass Notch-Signalweg wird viel früher als bisher angenommen erforderlich. In der Tat kann es eine der frühesten Determinanten der HSC Schicksal sein . Dieser Befund legt nahe, dass in vitro Ansätze zur HSC Schicksal von induzierten pluripotenten Stammzellen anweisen müssen den Schwerpunkt auf der Notch-Signalweg zu frühen Zeitpunktenin den Prozess. Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass JAM Proteine ​​dienen als eine Art Co-Rezeptor für Notch-Signalweg , dass sie verpflichtet sind, einen engen Kontakt zwischen signalgebenden und Signal - Aufnahme von Zellen zu erhalten erlauben starke Aktivierung von Notch in den Vorläufern der HSCs . "

Die Ergebnisse können weit reichende Folgen für eventuelle Entwicklung von hämatopoetischen Stammzellen -basierten Therapien für Krankheiten wie haben Leukämie und angeborene Erkrankungen des Blutes . Derzeit ist es nicht möglich, von HSCs Differenzierung von embryonalen Stammzellen oder induzierte pluripotente Stammzellen zu schaffen - pluripotente Zellen künstlich aus nicht- pluripotenten Zellen abgeleitet sind, wie Hautzellen - , die in anderen therapeutischen Forschung eingesetzt werden.