CFU-GEMM
| CFU-GEMM | |
|---|---|
 Czerwone krwinki, białe krwinki i płytki krwi są pochodnymi komórki CFU-GEMM.
| |
| Detale | |
| Daje początek | Komórki szpikowe |
| Lokalizacja | Szpik kostny |
| Funkcjonować | jednostka tworząca kolonie |
| Identyfikatory | |
| TH | H2.00.04.3.02008 |
| Anatomiczne warunki mikroanatomii | |
CFU-GEMM to jednostka tworząca kolonie , która generuje komórki szpikowe. Komórki CFU-GEMM są oligopotencjalnymi komórkami progenitorowymi komórek mieloidalnych; dlatego są one również nazywane pospolitymi mieloidalnymi komórkami progenitorowymi lub mieloidalnymi komórkami macierzystymi . „GEMM” oznacza granulocyt , erytrocyt , monocyt , megakariocyt .
Wspólny mieloidalny progenitor (CMP) i wspólny limfoidalny progenitor (CLP) są pierwszą gałęzią różnicowania komórek w hematopoezie po hemocytoblastach ( krwiotwórczych komórkach macierzystych ).
Struktura
W obecnej terminologii CFU-S odnosi się do pluripotencjalnych komórek macierzystych, które mogą różnicować się we wszystkie typy komórek krwi. CFU-S dzieli się na dwie linie: prekursor limfoidalny (CFU-LSC) i prekursor szpikowy (CFU-GEMM). Komórka CFU-GEMM jest zdolna do różnicowania się w krwinki białe, krwinki czerwone i płytki krwi, z których wszystkie normalnie występują we krwi krążącej.
Sugerowano, że eozynofile nie pochodzą od wspólnego progenitorowego szpiku u ludzi.
Na sąsiednim obrazie CFU-GEMM to naukowa nazwa „wspólnego przodka szpiku”, który jest odpowiedzialny za tworzenie wszystkich komórek linii szpiku. Jak widać na obrazie, CFU-GEMM jest w stanie wytworzyć zróżnicowany zestaw komórek. Dojrzewa do megakariocytów, erytrocytów, komórek tucznych lub mieloblastów w oparciu o obecność określonych czynników, które zachęcają komórkę do wyboru linii, którą chce podążać.
Markery powierzchniowe
Komórki charakteryzują się ekspresją markerów powierzchniowych komórek CD 33, CD 34 i HLA-DR . Te markery powierzchniowe to białka na powierzchni, które są unikalne dla określonych komórek i określonych okresów dojrzewania, co pozwala naukowcom na rozróżnienie między dwiema różnymi komórkami, a także na jakim etapie rozwoju znajduje się komórka.
Rozwój
Czynniki wzrostowe
Różnicowaniu i proliferacji CFU-GEMM sprzyjają czynniki wzrostu, takie jak interleukiny i cytokiny. IL-3 i GM-CSF jako pojedyncze czynniki są równie aktywne w stymulowaniu CFU-GEMM, ale połączenie obu czynników daje addytywne działanie stymulujące na CFU-GEMM. Wzrost CFU-GEMM jest stymulowany przez czynnik komórek macierzystych lub SCF . Stwierdzono również, że SCF działa synergistycznie z GM-CSF, IL-6 , IL-3 , IL-11 lub erytropoetyną , zwiększając liczbę CFU-GEMM.
CFU-GEMM prowadzi do CFU-GM (prowadzącej do monoblastów i mieloblastów ), CFU-Meg (prowadzącej do megakarioblastów ) i CFU-E (prowadzącej do proerytroblastów ). Komórka macierzysta będzie podążać za określoną linią w zależności od obecności pewnych czynników wzrostu i cytokin . GM-CSF i IL-3 współpracują ze sobą, aby stymulować produkcję wszystkich linii. Obecność erytropoetyny (EPO) powoduje aktywację produkcji krwinek czerwonych z CFU-GEMM. G-CSF, M-CSF, IL-5, IL-4 i IL-3 stymulują produkcję odpowiednio neutrofili, monocytów, eozynofili, bazofili i płytek krwi.
Badania naukowe
Ponieważ komórka CFU-GEMM jest bardzo wczesnym przodkiem dojrzałych komórek krwi, normalnie nie występuje we krwi. Chociaż CFU-GEMM występuje w szpiku kostnym , miejsce, w którym CFU-GEMM występuje najczęściej, to pępowina między matką a dzieckiem. Odkryto, że komórki te mają wysoką wydajność replikacji , co oznacza, że po pobraniu z pępowiny i hodowaniu w hodowli wysoki procent tych komórek jest w stanie wytworzyć kolonie. Wyniki badań przeprowadzonych przez Carow, Hangoc i Broxmeyer w 1993 roku wykazały, że CFU-GEMM można zaliczyć do komórek macierzystych ze względu na wysoką wydajność replikacji w obecności określonych czynników wzrostu i cytokin.
Wzrost i produkcja CFU-GEMM i BFU-E zależą od czynników stymulujących ze źródła aktywności promującej wybuch (BPA), takiego jak uwalnianie interleukiny-1 (IL-1) przez monocyty, a zostało zbadane w 1987 roku . Wykazano również, że fibroblasty są zdolne do wydzielania tych BPA, jednak reagują tylko na cząsteczkę regulatorową, taką jak interleukina-1. Wyniki pokazały, że IL-1 zwiększa stymulujące efekty CFU-GEMM w sposób zależny od dawki z maksymalną skutecznością około 140 ng/ml. Badanie to wykazało, że IL-1 odgrywa ważną rolę w regulacji produkcji czynników stymulujących, które wpływają na komórki progenitorowe hematopoezy .
W innym badaniu przeprowadzonym w 2014 r. naukowcy poszukiwali cząsteczek stymulujących proliferację długoterminowych hematopoetycznych komórek macierzystych (LT-HSC). Przetestowali bibliotekę ponad 5000 małych cząsteczek, z których wszystkie oprócz jednej (UM729) hamowały wzrost. Silniejszy analog został wygenerowany i nazwany UM171. W porównaniu z innymi podobnymi substancjami chemicznymi, UM171 pozwolił na większą proliferację HSC i niższą liczbę komórek apoptotycznych w porównaniu z kontrolami, wraz z wyższą liczbą multipotencjalnych prekursorów, takich jak CFU-GEMM. Ponadto UM171 nie wpłynął na wskaźnik podziału. W połączeniu z SR1, znanym czynnikiem transkrypcyjnym , UM171 pozwolił na zahamowanie różnicowania i doprowadził do zwiększonego wzrostu CFU-GEMM. Wyniki te sugerują, że UM171+SR1 razem zwiększają proliferację komórek progenitorowych i hamują różnicowanie.