Треть кровяных клеток во взрослом организме образуется из стволовых предшественников эмбрионального происхождения.
Клетки крови, как любые другие, образуются из стволовых, которые сидят в красном костном мозге. Они называются гемопоэтическими – это означает, что они отвечают за кроветворение, и никакие другие клетки (мышечные, нервные, эпителиальные и пр.) из них образоваться не могут. Но между гемопоэтической клеткой и зрелым лимфоцитом, эритроцитом, макрофагом и любой другой кровяной клеткой есть ряд промежуточных стадий.
Непосредственно из гемопоэтических стволовых клеток образуются так называемые мультипотентные клетки-предшественники, МПП. Мультипотентные они потому, что они дают начало разным видам клеток. Но опять же, это происходит не сразу, а ещё через несколько разновидностей клеток, пока дело не доходит до таких предшественников, из которых может образоваться кровяная клетка только какого-то одного вида.
Мультипотентные клетки-предшественники делятся, поддерживая собственную численность; одновременно часть образующихся клеток направляется на дальнейшую специализацию. И на самом деле, именно МПП отвечают за ежедневное пополнение крови новыми клетками, и они же стремятся как можно быстрее восполнить клеточный ущерб в некоторых экстренных случаях, например, при сепсисе, когда клетки крови массово гибнут. Исходные гемопоэтические клетки поддерживают численность МПП, но работают они не торопясь и вдолгую, а за текущую рутину отвечают именно МПП.
Долгое время считалось, что тут всё начинается строго с гемопоэтических клеток взрослого организма: они поддерживают свою численность и время от времени образуют мультипотентные клетки-предшественники. Эти тоже поддерживают свою численность, но также формируют множество следующих предшественников, более специализированных, и так до окончательных эритроцитов, лимфоцитов и пр. Но в какой-то момент оказалось, что среди взрослых МПП есть клетки, которые образовались не от тех гемопоэтических стволовых клеток, которые сидят в костном мозге, а от стволовых клеток зародыша.
Эти эмбриональные стволовые клетки другие, нежели взрослые гемопоэтические, и производить эмбриональные МПП (эМПП) они начинают где-то с середины зародышевого развития (если говорить о мышах). Потом эмбриональные клетки, дававшие эМПП, исчезают, но сами эМПП остаются и продолжают работать после рождения и после взросления. Получается, что часть крови во взрослом организме можно с некоторой натяжкой назвать эмбриональной – она образуется из клеток-предшественников, появившихся ещё у эмбриона.
Насколько значителен вклад эмбриональных МПП во взрослое кроветворение? На этот вопрос попытались ответить сотрудники Немецкого центра исследования рака: в экспериментах с мышами они метили ДНК кроветворных клеток так, чтобы можно было отследить их потомков, появляющихся на протяжении нескольких месяцев. У этих клеток также анализировали активность генов и поверхностные белки, и для эМПП удалось найти белок, который позволяет надёжно отличать их от обычных взрослых МПП.
В статье в PNAS говорится, что доля клеток, образующихся из эмбриональных МПП, достаточно велика, около 35%. Большая их часть приходится на клетки лимфоидного ряда – это Т- и В-лимфоциты, а также клетки под названием естественные киллеры. Соответственно, обычные МПП, образовавшиеся от «взрослых» гемопоэтических клеток костного мозга, дают преимущественно клетки миелоидного ряда, то есть все остальные – эритроциты, мегакариоциты (из которых образуются тромбоциты), нейтрофилы, базофилы и пр.
С возрастом эмбриональных МПП становится меньше, и, возможно, это одна из причин постепенного ослабления иммунной системы, особенно в её адаптивной части (Т- и В-лимфоциты, как известно, обеспечивают приобретённый, или адаптивный, иммунитет). Может быть, можно как-то предотвратить исчезновение эМПП и тем самым поддержать иммунитет, но прежде чем думать в этом направлении, нужно убедиться, что и у человека эмбриональные МПП играют большую в кроветворении.
Автор: Кирилл Стасевич