Факторы влияющие на пролиферацию стволовых клеток

Факторы, влияющие на пролиферацию стволовых клеток

Можно считать доказанным, что исходным элементом всех клеток в организме является стволовая клетка, полипотентная, способная к многочисленным разнообразным дифференцировкам и в то же время обладающая способностью к самоподдержанию, т. е. к пролиферации без видимой дифференцировки. Отсюда следует, что принципы управления данным процессом должны обеспечивать такую его регуляцию, в результате которой при стабильном синтезе клеток выполняются следующие два основных условия: 1)число продуцируемых клеток каждого типа постоянно и строго соответствует числу погибших зрелых клеток; 2)число стволовых клеток постоянно, и образование новых стволовых клеток точно соответствует числу их, ушедших в дифференцировку.

IN VIVO • Здесь важнейшая проблема регуляции состоит в том, чтобы дифференцировке нe подвергались все стволовые клетки, после чего образование новых клеток оказалось бы невозможным в связи с истощением способных к самоподдержанию элементов, так клетки всех последующих отделов к длительному самоподдержанию не способны.

IN VITRO • Увеличить число СК, полученных, например из пуповинной крови, в культуре. • Лечение ряда заболеваний(лейкемия, некоторые аутоиммунные заболевания). • Научные исследования(как экспериментальный материал).

Те факторы пролиферации, необходимые для самоподдержания, стволовые клетки должны получать от своего микроокружения (ниши) в виде определенных сигналов. Одним из таких сигналов является LIF. Другим фактором, влияющим на поддержание плюрипотентности и предотвращение дифференциации эмбриональных стволовых клеток является экспрессия транскрипционного фактора Nanog.

LIF • Фактор ингибирования лейкемии, или LIF, это интерлейкин 6 класса цитокины, способный поддерживать пролиферацию ЭСК. • Когда уровень LIF падает, стволовые клетки начинают дифференцироваться.

NANOG • NANOG — участвует в самообновлении недифференцированных эмбриональных стволовых клеток. • Экспрессируется в эмбриональных стволовых клетках и является основным фактором плюрипотентности. • Доктор Ян Чамберс (работающий в настоящее время в Университете Эдинбурга), который выделил ген Nanog из мыши, говорил: “Nanog, по-видимому, является главным геном, который заставляет эмбриональные стволовые клетки делиться в лаборатории. Он делает эти клетки бессмертными. ” • Повышенная экспрессия гена Nanog в эмбриональных стволовых клетках мышей вызывает самообновление в отсутствие фактора ингибирования лейкемии. В отсутствие Nanog мышиные эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в висцеральные/париетальные листки энтодермы.

Факторы, влияющие на пролиферацию СК LIF NANOG Описание Фактор ингибирования лейкемии, или LIF, это интерлейкин 6 класса цитокины, который также поддерживает пролиферацию ЭСК. Когда уровень LIF падает, стволовые клетки начинают дифференцироваться. Это транскрипционный фактор, участвующий в самообновлении недифференцированных эмбриональных стволовых клеток. Экспрессируется в эмбриональных стволовых клетках и является основным фактором плюрипотентности. Повышенная экспрессия гена Nanog в эмбриональных стволовых клетках мышей вызывает самообновление в отсутствие фактора ингибирования лейкемии. В отсутствие Nanog мышиные эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в висцеральные/париетальные листки энтодермы. SCF Stem Cell Factor – цитокин, связывающийся с рецептором c. Kit(CD 117). Играет важную роль в кроветворении (образовании клеток крови), спермато- и меланогенезе. Oct-4 В клетках внутренней клеточной массы и эпибласта поддерживает пролиферацию и препятствует дифференцировке. Принадлежит к семейству факторов экспрессии класса 5 POU. Sox 2 Также является транскрипционным фактором, играющим важную роль в пролиферации ЭСК. Flt 3 – лиганд, Angiopoietin–like 5, IGFBP 2, TPO, c. Myc и др.

SCF • Stem Cell Factor – цитокин, связывающийся с рецептором c-Kit(CD 117). • Может существовать как трансмембранный и растворимый белок. • Играет важную роль в кроветворении, спермато- и меланогенезе.

Oct-4

Факторы, влияющие на пролиферацию СК LIF NANOG Описание Фактор ингибирования лейкемии, или LIF, это интерлейкин 6 класса цитокины, который также поддерживает пролиферацию ЭСК. Когда уровень LIF падает, стволовые клетки начинают дифференцироваться. Это транскрипционный фактор, участвующий в самообновлении недифференцированных эмбриональных стволовых клеток. Экспрессируется в эмбриональных стволовых клетках и является основным фактором плюрипотентности. Повышенная экспрессия гена Nanog в эмбриональных стволовых клетках мышей вызывает самообновление в отсутствие фактора ингибирования лейкемии. В отсутствие Nanog мышиные эмбриональные стволовые клетки дифференцируются в висцеральные/париетальные листки энтодермы. SCF Stem Cell Factor – цитокин, связывающийся с рецептором c. Kit(CD 117). Играет важную роль в кроветворении (образовании клеток крови), спермато- и меланогенезе. Oct-4 В клетках внутренней клеточной массы и эпибласта поддерживает пролиферацию и препятствует дифференцировке. Принадлежит к семейству факторов экспрессии класса 5 POU. Sox 2 Также является транскрипционным фактором, играющим важную роль в пролиферации ЭСК. Flt 3 – лиганд, Angiopoietin–like 5, IGFBP 2, TPO, c. Myc и др.

Маркёры стволовых клеток

Маркёр – специфический белок на мембране клетки, позволяющий идентифицировать и разделять одни клеточные популяции от других.

Нестин • Нестин - белок семейства промежуточных филаментов, типичен для недифференцированных нейральных стволовых и полустволовых клеток. • С помощью этого маркера идентифицированы нейроэпителиальные клеткипредшественники и доказано существование стволовых клеток в ЦНС. • Установлено, что нестин играет важную роль в самообновлении и выживании НСК, причем эта роль не связана с его структурной функцией как части цитоскелета.

CD 133 • CD 133 антиген – это гликопротеин, ранее называвшийся АС 133. Свое настоящее название получил на 7 Международной конференции по агентам дифференцировки лейкоцитов человека в Харрогейте ( Harrogate), Великобритания, в 2000 г. CD 133 экспрессируется на незрелых гемопоэтических клетках и прогениторных клетках и не существует на зрелых, дифференцированных, клетках крови. • Как недавно было установлено, CD 133, помимо экспрессии на гемопоэтических и прогениторных клетках, также может служить маркером в негемопоэтических системах. Это NSC (нейтральные стволовые клетки), линии эмбриональных стволовых клеток, а так же взрослые стволовые клетки, обладающие плюрипотентным дифференциальным потенциалом

CD 34 • Практически все схемы фенотипирования гемопоэтических стволовых клеток включают определение антигена CD 34. Этот гликопротеид с молекулярной массой около 110 к. Да, несущий несколько сайтов гликозилирования, экспрессируется на плазматической клеточной мембране после активации соответствующего гена, локализованного на 1 -й хромосоме. • В процессе дифференцировки гемопоэтических клеток -предшественников экспрессия CD 34 перманентно снижается. • На поверхностной мембране дифференцированных клеток костного мозга и зрелых форменных элементов крови антиген CD 34 не выявляется.

Спасибо за внимание!