Молекулярная биология клетки - Албертс Б.
ISBN 5-03-001985-5
Скачать (прямая ссылка):
стволовые клетки (самообновление), или коммитированные клетки-
предшественники (КОЕ - колониеобразуюшие клетки), которые необратимо
детерминированы на образование только ограниченного числа типов кровяных
клеток. Пролиферацию клеток-предшественников стимулируют специфические
факторы роста, но постепенно эти клетки утрачивают способность делиться и
превращаются в терминально дифференцированные клетки крови, которые
обычно живут лишь несколько дней или недель. У взрослых млекопитающих все
показанные здесь клетки развиваются главным образом в костном мозге.
Исключение составляют Т-лимфоциты, развивающиеся в тимусе, и макрофаги,
образующиеся в большинстве тканей из моноцитов. Наиболее спорной в этой
схеме является точка первого разветвления: не выяснено, существуют ли
стволовые клетки, способные превращаться только в Т- и В-лимфоциты, и
стволовые клетки, дающие начало клеткам всех других типов (миелоидным).
Вполне возможно, что первичные плюрипотентные стволовые клетки могут
превращаться также в различные тканевые клетки, не показанные на этой
схеме, такие как клетки NC (киллеры), тучные клетки, остеокласты и
разнообразные клетки, представляющие
антигены (разд. 18.6.10), но пути этих превращений точно не установлены.
жество клеточных делений, так что в конце концов клон потомства будет
очень большим - до нескольких миллионов клеток. Несмотря на относительную
редкость и "квантовый" характер начальных событий, дифференцированные
клетки образуются в целом непрерывно и с постоянной скоростью; это
связано с работой регуляторных механизмов, кото-
184
рые действуют на промежуточных этапах дифференцировки и помогают
регулировать конечную численность клеток каждого типа
17.5.5. Число различных клеток крови увеличивается в результате деления
коммитированных клеток-предшественниц [23, 281
Если клетка уже дифференцировалась как эритроцит, гранулоцит и т. д.,
обратный путь для нее закрыт: состояние дифференцировки необратимо.
Поэтому на какой-то стадии своего развития потомство плюрипотентной
стволовой клетки должно окончательно и бесповоротно вступить на какой-то
определенный путь дифференцировки. Из простого исследования костного
мозга под микроскопом ясно, что это происходи! задолго до последнего
цикла деления, приводящего к формированию зрелых дифференцированных
клеток: можно распознать специализированные клетки-предшественницы,
которые еще делятся, но уже проявляют признаки начавшейся
дифференцировки. Таким образом, после вступления клетки на определенный
путь следует серия делений, увеличивающих число клеток данного
специализированного типа.
Из сказанного видно, что кроветворную систему можно рассматривать как
иерархию клеток. Плюрипотентные стволовые клетки дают начало
коммутированным клеткам-предшественницам, которые уже необратимо
определились как предки кровяных клеток одного или нескольких гипов.
Полагают, что коммитированные клетки делятся быстро, но ограниченное
число раз. В конце такой серии делений они становятся терминально
дифференцированными клетками, которые обычно больше не делятся и погибают
через несколько дней или недель Исследования in vitro дают возможность
узнать, как регулируются эти клеточные процессы.
17.5.6. Факторы, регулирующие гемопоэз, можно исследовать на культурах
клеток [29]
Кроветворные клетки будут выживать, размножаться и дифференцироваться в
культуре только в том случае, если снабдить их специфическими факторами
роста или выращивать вместе с клетками, вырабатывающими эти факторы.
Длительная пролиферация плюрипотентных стволовых клеток возможна,
например, при росте их в диспергированном состоянии поверх слоя клеток
костномозговой стромы, предположительно имитирующего среду в
неповрежденном костном мозге: в таких культурах могут образовываться
миелоидные клетки всех типов. Диспергированные кроветворные клетки
костного мозга можно также выращивать в полутвердой среде из агара или
метилцеллюлозы с добавлением факторов, выделенных из других клеток. В
такой полутвердой среде потомство каждой отдельной клетки остается на
месте, образуя легко распознаваемую колонию. Отдельная коммитированная
клетка, например предшественник нейтрофилов, может дать начало клону из
тысяч нейтрофилов. Такая система культуры позволяет испытывать активность
факторов, поддерживающих гемопоэз, и таким образом выделять их и изучать
их действие. Эти вещества оказались гликопротеинами: их обычно называют
колониестимулирующими факторами, или КСФ. Из все возрастающего числа КСФ,
которые были идентифицированы и подвергнуты очистке, одни циркулируют в
крови и действуют как гормоны, в то время как другие играют роль
локальных химических медиаторов (разд. 12.1). Из КСФ гормонального типа
лучше всего изучен гликопротеин эритропоэтин, который вырабатывается в
почках и регулирует эритропоэз (образование эритроцитов).
185
Рис. 17-33. Схема развития эритробласта (предшественника эритроцита).
Эритробласт выталкивает ядро и становится незрелым эритроцитом
