Современная концепция кроветворения
- Все клетки крови образуются из единого предшественника – стволовой кроветворной клетки.
- Кроветворение происходит в красном костном мозге.
- Зрелые клетки крови образуются из стволовой клетки не сразу, а путем последовательных этапов дифференцировки и созревания.
- Ранние предшественники зрелых клеток крови (стволовая клетка крови, клетки-предшественницы – полипотентные и унипотентные) морфологически не отличаются друг от друга, а различаются только по наличию специальных маркерных белков (иммунофенотипическими, цитохимическими методами).
- Процесс кроветворения строго регулируется, что обеспечивает постоянство клеточного состава крови.
Согласно современной схеме кроветворения, все клетки крови подразделяются на 3 большие отдела:
1. стволовые (родоначальные) кроветворные клетки,
2. промежуточные клетки,
3. зрелые клетки.
В пределах этих 3 отделов все клетки крови дополнительно разделены на 6 классов:
I. Полипотентные стволовые кроветворные клетки (плюрипотентные стволовые кроветворные клетки).
II. Полиолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (полипотентные стволовые кроветворные клетки).
III. Моноолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (унипотентные стволовые кроветворные клетки).
IV. Бласты.
V. Созревающие клетки.
VI. Зрелые клетки.
СХЕМА КРОВЕТВОРЕНИЯ
| стволовая клетка крови
| ПСКК
| полипотентные предшественники
| КОЕ-ГЭММ
| КОЕ-Лимф
| КОЕ-ГМ
| КОЕ-Мгц-Эр; КОЕ-Гн-Эр
| унипотентные предшественники
| КОЕ-М
| КОЕ-Б
| КОЕ-Эоз
| КОЕ-Н
| КОЕ-Эр
| КОЕ-Мгц
| КОЕ-Т-лимф
| КОЕ-В-лимф
| бласты
| монобласт
| базофильный миелобласт
| эозинофильный миелобласт
| нейтрофильный миелобласт
| эритробласт
| мегакариобласт
| Т-иммунобласт
| В-иммунобласт
| дифференцирующиеся клетки (созревающие)
| промоноцит
| базфильный промиелоцит
| эозинофильный промиелоцит
| нейтрофильный промиелоцит
| базофильный эритробласт
| промегакариоцит
| Т-пролимфоцит
| В-пролимфоцит
| базфильный миелоцит
| эозинофильный миелоцит
| нейтрофильный миелоцит
| полихроматофильный эритробласт
| базфильный метамиелоцит
| эозинофильный метамиелоцит
| нейтрофильный метамиелоцит
| оксифильный эритробласт
| палочкоядерный базофил
| палочкоядерный зозинофил
| палочкоядерный нейтрофил
| ретикулоцит
| мегакариоцит
| дифференцированные клетки (зрелые)
| моноцит
| сегментоядерный базофил
| сегментоядерный эозинофил
| сегментоядерный нейтрофил
| эритроцит
| тромбоцит
| Т-лимфоцит
| В-лимфоцит
| Основные процессы в развитии кроветворных клеток:
- Коммитирование – процесс ограничения потенций (лат. potentia — сила) развития.
- Детерминация – процесс выбора клеточной системой одного из нескольких направлений развития.
- Дифференцировка – качественный процесс геномного программирования клеток, приводящий к специализации клеток в определенном направлении.
- Созревание – процесс количественных изменений структур клеток, ведущий к формированию зрелых функционирующих форм (изменение морфологии ядра, накопление специфических цитоплазматических структур, изменение размеров клеток)
Полипотентные стволовые кроветворные клетки (ПСКК, I класс)обладают способностью к длительному самообновлению и дифференцировке по любому ростку ФЭК.
Проблема превращения ПСКК в коммитированные клетки-предшественницы окончательно не решена. Согласно стохастической модели кроветворения, процесс коммитирования происходит случайно и не зависит от внешних воздействий. Другой подход на проблему – созревание ПСКК и превращение их в зрелые элементы протекают под влиянием гемопоэзиндуцирующего микроокружения.
Согласно современным представлениям, ПСКК является округлым мононуклеаром, близким по морфологии к костно-мозговому лимфоциту относительно небольшого размера (8-10 мкм), с высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением. Показано, что из одной стволовой клетки может образовываться около 1 млн эритроцитов и 100 тыс. гранулоцитов и макрофагов.
Полиолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (полипотентные СКК, II класс)составляют преимущественно клетки-предшественницы миелопоэза – КОЕ-ГЭММ -клетки (колониеобразующая единица гранулоцитов, эритроцитов, мегакариоцитов, моноцитов), дающие смешанные колонии из гранулоцитов, эритроцитов, макрофагов и мегакариоцитов. Предположительно к этому классу клеток относится также клетка-предшественница лимфопоэза.
Кроме того, в этот класс входят клетки-предшественницы, более ограниченные в дифференцировке, т.е. способные образовывать смешанные колонии из двух типов клеток, например из гранулоцитов и макрофагов (КОЕ-ГМ).
Моноолигопотентные коммитированные клетки-предшественницы (унипотентные СКК, III класс)дают начало отдельным росткам миелопоэза. К ним относятся КОЕ-Г – клетки-предшественницы гранулоцитов и более зрелые их потомки: КОЕ-Н, КОЕ-Эо и КОЕ-Ба – клетки-родоначальницы соответственно нейтрофильного, эозинофильного и базофильного (включая тучные клетки) рядов дифференцировки гранулоцитов; КОЕ-М – клетки-предшественницы моноцитопоэза (макрофагов); КОЕ-Мгкц – клетки-предшественницы мегакариоцитов.
Клетками-предшественницами эритроцитарного ряда являются бурстобразующие единицы:
• БОЕ-Э незрелая – нечувствительная к эритропоэтину,
• БОЕ-Э зрелая – чувствительная к эритропоэтину. Зрелая БОЕ-Э дифференцируется в КОЕ-Э, дающую начало небольшим эритроидным колониям.
К этому классу клеток относят также преТ- и преВ-клетки, дифференцирующиеся в направлении Т- и В-линий лимфоидных клеток.
Пролиферация коммитированных клеток всех типов (поли- и моноолигопотентных) регулируется ростовыми факторами, секреция которых зависит от существующего запроса организма, т.е. представляет собой уже не стохастический, а детерминированный процесс.
К отделу промежуточных клеток относятся бласты и созревающие клетки.
Бласты (IV класс)– активно пролиферирующие клетки, распознаваемые по иммунофенотипическим, цитохимическим и морфологическим признакам, что позволяет различать их с помощью методов дифференциальной окраски. К ним относятся миелобласты, монобласты, мегакариобласты, эритробласты, лимфобласты.
Созревающие клетки (V класс)еще не полностью дифференцированы, но часть из них уже утрачивает способность к пролиферации. Пролиферирующие клетки этого класса: клетки гранулоцитарного ряда – промиелоциты, миелоциты (нейтрофильные, эозинофильные и базофильные); промоноцит; промегакариоцит, мегакариоцит; клетки эритроидного ряда – пронормобласты, нормобласты (базофильный и полихроматофильный); пролимфоциты. Непролиферирующие клетки: метамиелоциты (нейтрофильные, эозинофильные и базофильные) и палочкоядерные гранулоциты, оксифильный нормобласт и ретикулоцит.
Зрелые клетки (VI класс) – непролиферирующие специализированные клетки крови, выполняющие строго определенные функции в организме: эритроциты, сегментно-ядерные нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, моноциты (тканевые макрофаги), тромбоциты, Т- и В-лимфоциты, натуральные киллеры, тучные клетки. В-лимфоциты способны дифференцироваться последовательно в плазмобласты, проплазмоциты и плазматические клетки.
Регуляция гемопоэза. Согласно современным представлениям в организме человека гемопоэз может происходить только в условиях гемопоэзиндуцирующего микроокружения (ГИМ). В формировании ГИМ принимают участие различные клеточные элементы и продукты их жизнедеятельности, входящие в состав стромы и паренхимы кроветворных органов.
К компонентам ГИМ относятся: отдельные субпупуляции Т-лимфоцитов и макрофагов, фибробласты, адипоциты, эндотелиальные клетки, элементы микроциркуляторного русла и нервные волокна.
Элементы ГИМ осуществляют контроль за процессами кроветворения:
• через продуцируемые ими цитокины,
• прямым контактом с гемопоэтическими клетками (межклеточное взаимодействие).
Контроль за гемопоэзом может быть как положительным, так и отрицательным (угнетение пролиферации и дифференцирования клеток) в плоть до апоптоза коммитированных клеток-предшественников и даже отдельных ПСКК.
Рост различных КОЕ в культурах тканей удается получить, добавляя стимулирующие его факторы. Отсюда факторы, стимулирующие образование гранулоцитарных колоний, получили название «колониестимулирующие факторы гранулоцитарные» — КСФ-Г, макрофагальные — КСФ-М, гранулоцитарно-макрофагальные — КСФ-ГМ, эозинофильные — КСФэоз (ИЛ-5), мегакариоцитарные — КСФмег (тромбопоэтин), стимулирующие развитие колоний из КОЕ-ГЭММ — мульти-КСФ или интерлейкин-3 (ИЛ-3).
ИЛ-3 и КСФ-ГМ стимулируют пролиферацию и дифференциацию не только КОЕ-ГЭММ, но и бипотентных КОЕ: КОЕ-ГМ, КОЕ-нейтрофильно-эозинофильных и др.
В связи с этим ИЛ-3 и КСФ-ГМ рассматриваются как неспецифические факторы, поддерживающие самообновление и пролиферацию КОЕ-ГЭММ и бипотентных КОЕ.
Все КСФ гликопротеины относятся к полипептидным гормонам, которые регулируют гемопоэз.
Источниками ИЛ-3 и КСФэоз (ИЛ-5) являются Т-лимфоциты и спленоциты,
Источниками КСФ-ГМ являются Т-лимфоциты, моноциты, эндотелиальные клетки и фибробласты,
Источниками эритропоэтина являются перитубулярные и тубулярные клетки почек, купферовские клетки печени.
Продукцию КСФ усиливают различные стимулы: гипоксия — эритропоэтина; тромбоцитопения — тромбопоэтина; микробная инфекция — КСФ-ГМ, КСФ-Г, КСФ-М; гельминтная инфекция — КСФэоз (ИЛ-5).
На интенсивность продукции КСФ оказывает регулирующее влияние ВНС. Так, введение животным α- и β-адреноблокаторов значительно уменьшает уровень КСФ в крови.
Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 993 | Нарушение авторских прав
|