(Vänster) I standardmodellen genereras hematopoetiska progenitorer från HSC. (Höger) I den föreslagna modellen genereras HSCs och progenitorer oberoende av pre-hematopoetiska stam- och progenitorcellspopulationer (pre-HSPC). Kredit:Dr. Tomomasa Yokomizo
Fosterlevern är det huvudsakliga hematopoetiska organet under embryonalstadiet. Det anses allmänt att hematopoetisk hierarki i fosterlevern etableras genom differentiering av fosterhematopoetiska stamceller (HSC). Denna uppfattning förutsätter att förhållandet mellan HSCs och efterkommande stamfader bevaras från embryo till vuxen.
Med hjälp av linjespårning och HSC-utarmade mutantmöss, fann ett forskningssamarbete baserat vid Kumamoto University, Japan att majoriteten av hematopoetiska progenitorer genereras direkt från prekursorceller och inte från HSC. Dessutom avslöjade härstamningsspårning också att foster-HSCs minimalt bidrar till produktionen av stamfader före födseln. Forskarna tror att dessa fynd tyder på att de flesta blodkroppar i embryot är HSC-oberoende och föranleder en omprövning av stamcellernas roll i embryokroppsbildningen. Deras studie publicerades i Nature .
När det gäller bildning av hematopoietiska system, tog forskarna också upp en långvarig fråga om ursprunget till HSC. Tidigare transplantationsexperiment kombinerat med ex vivo-kulturer har föreslagit att HSC huvudsakligen genereras från den intraembryonala aorta-gonad-mesonephros (AGM) regionen. Detta fynd har dock diskuterats på grund av bristen på tydliga molekylära och in vivo-bevis. Nu har forskarna för första gången visat att transkriptionsfaktorn Evi1 uttrycks specifikt i intraembryonala artärer och är både nödvändig och tillräcklig för generering av HSC.
Hittills har en metod inte etablerats för att specifikt producera HSC från iPS/ES-celler. Därför behövs en tydlig förståelse av HSCs och bildandet av det hematopoetiska systemet i embryot för att underlätta ytterligare framsteg inom regenerativ medicin. Resultaten som presenteras i detta arbete ger viktiga bevis för att förbättra odlingssystem för att erhålla kliniskt relevanta HSCs.
"Vi vet varför hematopoetiska stamceller är svåra att producera", säger Dr Yokomizo. "Vårt arbete här visar att Evi1-uttryck kan vara en bra indikator på deras induktion in vitro."
HSC är viktiga i kampen mot ett antal blod- och immunsjukdomar. Dr. Yokomizo och hans team försöker i slutändan göra det mycket lättare att skapa HSC i labbet för användning vid transplantation. För närvarande undersöker de hur HSC produceras före födseln. + Utforska vidare
