Клетки-предшественники гранулоцитов и макрофагов
Pluznik, Sachs и Bradley независимо друг от друга разработали модель, которая позволяет учитывать гранулоцитарные и макрофагальные клетки-предшественники у мышей. В последующие годы такие исследования стали возможны на других животных (крысы, собаки), а также на людях.
Гранулоцитарные и макрофагальные клетки-предшественники способны образовывать колонии при культивировании клеток кроветворной ткани вне организма (in vitro) на полутвердых питательных средах в агаре или метилцеллюлозе. Клетки, образующие колонии в агаре, называются колониеобразующими единицами в культуре (КОЕк).
Образование колоний в системе in vitro происходит лишь под действием колониестимулирующего фактора (КСФ), который способствует не только выживанию кроветворных клеток в культуре, но и их пролиферации и дифференцировке. Колониестимулирующий фактор обнаружен в сыворотке, моче человека и мышей, в различных тканевых экстрактах. Выделенные из различных источников КСФ представляют собой гликопротеины, отличающиеся друг от друга относительной молекулярной массой и зарядом. Колониестимулирующий фактор, полученный из мочи человека, имеет относительную молекулярную массу 45 000.
Клетками, ответственными за выработку КСФ, являются моноциты периферической крови, которые при переходе в тканевые макрофаги не теряют эту способность.
Рост кроветворных колоний у некоторых видов животных (мыши) нуждается в присутствии экзогенного фактора. У человека, в отличие от мышей, колониеобразование может происходить спонтанно, особенно при больших концентрациях клеток.
Кроме КСФ большое влияние на колониеобразование могут оказывать ингибирующие факторы. Известно, что ингибиторы гранулоцитопоэза вырабатываются зрелыми гранулоцитами и имеют липопротеиновую природу. Можно думать, что колебания уровня КСФ и ингибитора в организме играют важную роль в регуляции гранулоцитопоэза.
Образующиеся колонии могут быть гранулоцитарными, макрофагальными и смешанными. Колонии возникают из пролиферирующих единичных колониеобразующих клеток и в первые дни культивирования представляют собой небольшие клеточные скопления. По мере их роста число клеток в колониях увеличивается, и к 7-10-му дню у мышей может достигать 2000-4000. Как правило, в первые дни появляются гранулоцитарные колонии, а несколько позже - колонии фагоцитирующих мононуклеаров.
Изучение клеточного состава колоний показало, что внутри каждой колонии осуществляется нормальная дифференцировка. Обнаружены молодые, недифференцированные, зрелые клетки, а также промежуточные стадии дифференцировки. Гранулоцитарные колонии могут быть нейтрофильными и эозинофильными. По данным некоторых авторов нейтрофилы гранулоцитарных колоний, выращенных in vitro в метил-целлюлозе, отличаются от нейтрофилов периферической крови, неспособностью образовывать вторичные, специфические гранулы. Макрофагальные колонии состоят из клеток различной степени созревания, наиболее зрелые из них являются атипичными макрофагами, которые активно фагоцитируют, легко прикрепляются к стеклу и несут на своей поверхности рецепторы для иммуноглобулинов.
Линейная зависимость между числом выросших в агаре колоний и числом эксплантированных в культуру ядерных клеток, а также наблюдение за ростом отдельных колоний, наличие смешанных колоний подтверждают, что каждая колония возникает из одной клетки, которая является предшественником одновременно гранулоцитов и макрофагов.
О близком родстве гранулоцитов и макрофагов косвенно свидетельствует существование миеломоноцитарного варианта острого лейкоза у человека, при котором лейкозные клетки обладают свойствами и ранних гранулоцитов, и моноцитов.
Колониеобразующая в культуре клетка находится во фракции с плотностью 1,057 г/см3 и имеет объем 410-900 мкм3. Изучение фракции, обогащенной КОЕк, у обезьян показало, что по морфологии КОЕк близка к среднему лимфоциту. Размер клетки, измеренный по скорости осаждения в градиенте бычьего сывороточного альбумина - 8-11 мкм.
В отличие от стволовых кроветворных клеток КОЕк активно пролиферирует. В условиях стабильного кроветворения около 40% клеток-предшественников находятся в синтетическом периоде митотического цикла. Пролиферативная активность клеток-предшественников зависит от потребности организма в гранулоцитопоэзе. Так в период регенерации костного мозга увеличивается число пролиферирующих предшественников.
В агаровых колониях наблюдаются также небольшие клеточные скопления - кластеры, состоящие из 3-40 клеток (тогда как за колонию принимают скопление не меньше 40 клеток). Кластер образующие клетки (КлОК) отличаются от колониеобразующих клеток по способности к адгезии на стеклянных бусах и по плавучей плотности в градиенте бычьего сывороточного альбумина. Предполагается, что КлОК является более дифференцированной и способна проделать меньше митозов.
При низкой активности КСФ колониеобразующие клетки могут образовывать кластеры, ибо клетки-предшественники в неблагоприятных условиях не способны к длительной пролиферации и дифференцировке.
Клетки-предшественники гранулоцитов и макрофагов выявлены у взрослых животных в костном мозге, периферической крови, селезенке. В эмбриогенезе КОЕк обнаруживаются в желточном мешке вскоре после появления КОЕс, и в дальнейшем встречаются во всех кроветворных органах. В опытах на животных установлено, что КОЕк является потомком полипотентной кроветворной клетки. В отличие от КОЕс пролиферативная активность КОЕк зависит от действия колониестимулирующего фактора, а не от пространственного распределения предшественников в кости.
Клонирование в агаровой среде является единственным методом, который позволяет выявить клетки-предшественники гранулоцитов и макрофагов у человека, и применяется для изучения нарушения кроветворения при различных гематологических заболеваниях (и при аутоиммунных болезнях, таких как ревматизм, псориаз и другие).
Колониеобразующие клетки найдены у человека в костном мозге, периферической крови. В зависимости от источника КСФ в нормальном костном мозге обнаружено от 28 до 118 КОЕк. В периферической крови число предшественников гораздо ниже - 0,05-6,38 на 105 ядерных клеток. Колонии в агаровой культуре, образующиеся из клеток костного мозга человека, растут медленнее, чем у мышей. Как и у животных, колонии могут быть гранулоцитарными, макрофагальными и смешанными.
В норме у человека наблюдается корреляция между концентрациями КОЕк в костном мозге и периферической крови. Интересно, что эта корреляция исчезает у больных острым лейкозом при обострении и ремиссии.
Метод агаровых колоний нашел широкое применение при изучении миело- и лимфопролиферативных заболеваний. Обнаружена связь между характером роста колоний в культуре и клиническим течением болезни. Особенности колониеобразования при различных формах лейкозов выявлены в лаборатории детской гематологии 2-го МОЛГМИ.
У больных острым миелобластным лейкозом (ОМЛ) в период обострения количество клеток-предшественников в костном мозге и периферической крови может быть нормальным, резко сниженным, а также повышенным. Часто у этих больных образуется большое число КлОК. У больных лейкозом с выраженными хромосомными аномалиями цитогенетический анализ колоний и кластеров показал, что они образуются популяцией лейкозных клеток.
Образующиеся при ОМЛ колонии иногда могут быть нормальной величины, с обычной дифференцировкой гранулоцитов и макрофагов, но чаще они небольшие по размеру, с нарушенной пролиферацией и созреванием клеток.
Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец
Гранулоцитарные и макрофагальные клетки-предшественники способны образовывать колонии при культивировании клеток кроветворной ткани вне организма (in vitro) на полутвердых питательных средах в агаре или метилцеллюлозе. Клетки, образующие колонии в агаре, называются колониеобразующими единицами в культуре (КОЕк).
Образование колоний в системе in vitro происходит лишь под действием колониестимулирующего фактора (КСФ), который способствует не только выживанию кроветворных клеток в культуре, но и их пролиферации и дифференцировке. Колониестимулирующий фактор обнаружен в сыворотке, моче человека и мышей, в различных тканевых экстрактах. Выделенные из различных источников КСФ представляют собой гликопротеины, отличающиеся друг от друга относительной молекулярной массой и зарядом. Колониестимулирующий фактор, полученный из мочи человека, имеет относительную молекулярную массу 45 000.
Клетками, ответственными за выработку КСФ, являются моноциты периферической крови, которые при переходе в тканевые макрофаги не теряют эту способность.
Рост кроветворных колоний у некоторых видов животных (мыши) нуждается в присутствии экзогенного фактора. У человека, в отличие от мышей, колониеобразование может происходить спонтанно, особенно при больших концентрациях клеток.
Кроме КСФ большое влияние на колониеобразование могут оказывать ингибирующие факторы. Известно, что ингибиторы гранулоцитопоэза вырабатываются зрелыми гранулоцитами и имеют липопротеиновую природу. Можно думать, что колебания уровня КСФ и ингибитора в организме играют важную роль в регуляции гранулоцитопоэза.
Образующиеся колонии могут быть гранулоцитарными, макрофагальными и смешанными. Колонии возникают из пролиферирующих единичных колониеобразующих клеток и в первые дни культивирования представляют собой небольшие клеточные скопления. По мере их роста число клеток в колониях увеличивается, и к 7-10-му дню у мышей может достигать 2000-4000. Как правило, в первые дни появляются гранулоцитарные колонии, а несколько позже - колонии фагоцитирующих мононуклеаров.
Изучение клеточного состава колоний показало, что внутри каждой колонии осуществляется нормальная дифференцировка. Обнаружены молодые, недифференцированные, зрелые клетки, а также промежуточные стадии дифференцировки. Гранулоцитарные колонии могут быть нейтрофильными и эозинофильными. По данным некоторых авторов нейтрофилы гранулоцитарных колоний, выращенных in vitro в метил-целлюлозе, отличаются от нейтрофилов периферической крови, неспособностью образовывать вторичные, специфические гранулы. Макрофагальные колонии состоят из клеток различной степени созревания, наиболее зрелые из них являются атипичными макрофагами, которые активно фагоцитируют, легко прикрепляются к стеклу и несут на своей поверхности рецепторы для иммуноглобулинов.
Линейная зависимость между числом выросших в агаре колоний и числом эксплантированных в культуру ядерных клеток, а также наблюдение за ростом отдельных колоний, наличие смешанных колоний подтверждают, что каждая колония возникает из одной клетки, которая является предшественником одновременно гранулоцитов и макрофагов.
О близком родстве гранулоцитов и макрофагов косвенно свидетельствует существование миеломоноцитарного варианта острого лейкоза у человека, при котором лейкозные клетки обладают свойствами и ранних гранулоцитов, и моноцитов.
Колониеобразующая в культуре клетка находится во фракции с плотностью 1,057 г/см3 и имеет объем 410-900 мкм3. Изучение фракции, обогащенной КОЕк, у обезьян показало, что по морфологии КОЕк близка к среднему лимфоциту. Размер клетки, измеренный по скорости осаждения в градиенте бычьего сывороточного альбумина - 8-11 мкм.
В отличие от стволовых кроветворных клеток КОЕк активно пролиферирует. В условиях стабильного кроветворения около 40% клеток-предшественников находятся в синтетическом периоде митотического цикла. Пролиферативная активность клеток-предшественников зависит от потребности организма в гранулоцитопоэзе. Так в период регенерации костного мозга увеличивается число пролиферирующих предшественников.
В агаровых колониях наблюдаются также небольшие клеточные скопления - кластеры, состоящие из 3-40 клеток (тогда как за колонию принимают скопление не меньше 40 клеток). Кластер образующие клетки (КлОК) отличаются от колониеобразующих клеток по способности к адгезии на стеклянных бусах и по плавучей плотности в градиенте бычьего сывороточного альбумина. Предполагается, что КлОК является более дифференцированной и способна проделать меньше митозов.
При низкой активности КСФ колониеобразующие клетки могут образовывать кластеры, ибо клетки-предшественники в неблагоприятных условиях не способны к длительной пролиферации и дифференцировке.
Клетки-предшественники гранулоцитов и макрофагов выявлены у взрослых животных в костном мозге, периферической крови, селезенке. В эмбриогенезе КОЕк обнаруживаются в желточном мешке вскоре после появления КОЕс, и в дальнейшем встречаются во всех кроветворных органах. В опытах на животных установлено, что КОЕк является потомком полипотентной кроветворной клетки. В отличие от КОЕс пролиферативная активность КОЕк зависит от действия колониестимулирующего фактора, а не от пространственного распределения предшественников в кости.
Клонирование в агаровой среде является единственным методом, который позволяет выявить клетки-предшественники гранулоцитов и макрофагов у человека, и применяется для изучения нарушения кроветворения при различных гематологических заболеваниях (и при аутоиммунных болезнях, таких как ревматизм, псориаз и другие).
Колониеобразующие клетки найдены у человека в костном мозге, периферической крови. В зависимости от источника КСФ в нормальном костном мозге обнаружено от 28 до 118 КОЕк. В периферической крови число предшественников гораздо ниже - 0,05-6,38 на 105 ядерных клеток. Колонии в агаровой культуре, образующиеся из клеток костного мозга человека, растут медленнее, чем у мышей. Как и у животных, колонии могут быть гранулоцитарными, макрофагальными и смешанными.
В норме у человека наблюдается корреляция между концентрациями КОЕк в костном мозге и периферической крови. Интересно, что эта корреляция исчезает у больных острым лейкозом при обострении и ремиссии.
Метод агаровых колоний нашел широкое применение при изучении миело- и лимфопролиферативных заболеваний. Обнаружена связь между характером роста колоний в культуре и клиническим течением болезни. Особенности колониеобразования при различных формах лейкозов выявлены в лаборатории детской гематологии 2-го МОЛГМИ.
У больных острым миелобластным лейкозом (ОМЛ) в период обострения количество клеток-предшественников в костном мозге и периферической крови может быть нормальным, резко сниженным, а также повышенным. Часто у этих больных образуется большое число КлОК. У больных лейкозом с выраженными хромосомными аномалиями цитогенетический анализ колоний и кластеров показал, что они образуются популяцией лейкозных клеток.
Образующиеся при ОМЛ колонии иногда могут быть нормальной величины, с обычной дифференцировкой гранулоцитов и макрофагов, но чаще они небольшие по размеру, с нарушенной пролиферацией и созреванием клеток.
Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец