Образование человеческих эмбриональных зародышевых клеток.
Чтобы понять, как развиваются человеческие эмбриональные зародышевые клетки, важно предварительно выяснить, как эти клетки функционируют у мышей. (Рис.5.10.) Эмбриональные зародышевые клетки мышей были открыты за несколько лет до человеческих. Это происходила в условиях культивирования с использованием технических характеристик, разработанных для человеческих клеток. Были найдены такие важные факторы, как фактор стволовых клеток, базовый фактор роста фибробластов, фактор, ингибирующий лейкемию, что позволило увеличить увеличить репликацию и повысить выживаемость примордиальных зародышевых клеток, создать ключ для их культивирования. Культуры примордиальных зародышевых клеток формируют колонии клеток, похожих на эмбриональные зародышевые клетки мышей. Первоначальная характеристика показала, что клетки были позитивны по отношению к такому эмбриональному антигену, специфичному для каждой стадии. Клетки также поддерживаются за счет питающего слоя.
Человеческие эмбриональные зародышевые клетки впервые были получены в 1998 году группой, организованной Джоном Гехартом. Половые тяжи и брыжейки 5-9 -недельных зародышей после медикаментозных абортов были химически и механически разделены, пассированы на фибробласты мышей и затем культивированы на растительной среде, содержащей фетальную бычью сыворотку, фактор, ингибирующий лейкемию, базовый фактор роста фибробластов и форсколин. Значительная часть клеток имела маркеры, аналогичные стволовым клеткам и морфологически аналогичные эмбриональным зародышевым клеткам мышей . Также исследования показали , что часть клеток имела нормальный и стабильный кариотип на протяжении более 10 пассажей . В случае , когда культивирование происходило без фактора , ингибирующего лейкемию , базового фактора роста фибробластов и форсколина , in vitro плюрипотентность клеток становилась возможной . Результатом стал рост различных клеток с каждого зародышевого уровня в соответствии с наиболее важными критериями плюрипотентности . Позже другие группы получили человеческие эмбриональные зародышевые клетки , используя аналогичные методики . Эмбриональные зародышевые клетки в дальнейшей показали экспрессию гена Oct-4 и теломеразную активность , что является важнейшими свойствами эмбриональных зародышевых клеток .
|
|
|
 |
Пролиферация
Примордиальные зародышевые клетки могут быть временно культивированы на питающем клеточном слое, выделяющем трансмембранно связывающую изоформу фактора стволовых клеток вместе с фактором, ингибирующим лейкемию, способствующем росту примордиальных клеток путем проявления апоптоза. Базовый фактор роста фибробластов также активен в культуре примордиальных зародышевых клеток, усиливает пролиферацию зародышевых клеток. Если клетки были культивированы с фактором, ингибирующем лейкемию, базовым фактором роста фибробластов, они могут формировать линии клеток, называющиеся эмбриональными зародышевыми клетками. Это может служить дополнением к тому факту, что получение долгосрочных и здоровых культур клеток, описанных ранее , менее успешно. То есть они необладают плюрипотентностью или не имеют так называемых "стволовых" маркеров, это означает то, что они. Могут быть более зрелыми или чуть более дифференцированными, чем человеческие эмбрионалтные стволовые клетки. Эмбриональные стволовые клетки, утерявшие стволовые свойства и оставшиеся в культуре, повторяют судьбу пимордиальных зародышевых клеток в эмбрионе или подвергаются повреждающему импринтингу и уничтожению в кульуре.
|
|
|
Клиническое применение
Человеческие эмбриональные зародышевые клетки формируют эмбриональные тельца в культуре в соответствии их плюрипотентной способности. Клетки эмбриональных телец - кластеры клеток, формирующиеся в тот период, когда эмбриональные зародышевые клетки агрегируются и дифференцируются в предшественники эмбриональных зародышевых клеток, имитирующие условия раннего эмбрионального развития. К сожалению, существует только один путь выявления плюрипотентности клеток - формирование химерических потомств (на опытах с мышами), но в этических соображениях на практике это не применяется. Целью современных исследований является поиск нормальных клеток, которые могли бы функционировать in vivo. Поколения эмбриональных телец необходимы для применения в регенеративной медицине , поскольку является важной ступенью в получении других клеточных линий. In vitro эксперименты с клетками эмбриональных телец дали многообещающие результаты в отношении получения нервных и мышечных клеток. Дифференцировка нервных клеток эмбриональных телец, полученных из эмбриональных зародышевых клеток показала выработку типичных маркеров предшественников, таких как нестин и нейронная молекула клеточной адгезии. При длительном нахождении в культуре клетки стали физически похожими на нейроны, образуя длинные трубчатые выросты для контакта с другими клеточными агрегатами. В других исследованиях их генетическая экспрессия и синтез белка происходили по модели хрящевой и мезенхимальной дифференциации. Особоый клинический интерес составляют эксперименты с человеческими эмбриональными клетками in vivo, но они ограничены в количестве. В последующем время человеческие эмбриональные зародышевые клетки, полученные из клеток эмбриональных телец, были имплантированы в поврежденные нервные ткани парализованных мышей. Через некоторое время животные, перенесшие трансплантацию, восстановили свои функции, в то время как другая, контрольная, группа оставалась парализованной. Эта заслуга не могла быть присвоена непосредственно трансплантированным клеткам, хотя ученые полагают, что именно они обеспечивают рост новых клеток и предотвращают гибель старых нервных клеток. Позже человеческие нервные стволовые клетки показали возможность восстановления поврежденного мозга у новорожденных мышей. Это означает, что стволовые нервные клетки имели способность прижиться и заменить утраченные нейроны. Кроме того, исследования показали что через приживлеие структур, полученные из стволовых клеток, возможна регенерация мочевого пузыря крыс с сохранением функции, и, что очень важно, - без достоверно установленной реакции отторжения . Эти исследования дали многообещающие результаты в отношении клинического использования эмбриональных стволовых клеток, начиная от регенерации нервной ткани и дальше. Человеческие эмбриональные зародышевые клетки наиболее привлекательны, поскольку они не имеют такого недостатка, как склонность к формированию тератомы на месте инъекции, что было характерно для клеток мышей. их путь дифференциации более длительный, это играет благотворную роль в маскировке и делает их более предсказуемыми для клинического использования. До того, как регенеративная медицина с использованием стволовых клеток будет применима к пациентам, должно быть проведено множество исследований. Многое предстоит узнать о дифференциации эмбриональных зародышевых клеток, чтобы сделать их более доступными в медицинском отношении.
|
|
|
|
|
|
Обновление ооцитов
Широко распространена теория о том, что самки большинства млекопитающих теряют способность к пополнению популяции ооцитов еще в период внутриутробного развития. То есть, в отличие от мужских особей, женские особи рождаются с уже окончательным числом ооцитов, которые в конце концов израсходуются, что приведет к менопаузе. Однако, в противовес этому длительно существующему мнению, было отмечено, что оогенез с продукцией новых ооцитов, возможен и во взрослом периоде. Это было продемонстрировано на случае, когда привитые стволовые клетки сделали возможным пополнение популяции ооцитов у самок зрелых мышей. Более того, это доказывает то, что возможно нахождение стволовых клеток в костном мозге и периферической крови самок млекопитающих животных. Однако следует выяснить, способны ли эти ооциты, полученные из стволовых клеток, к оплодотворению, эмбриональному развитию и созданию жизнеспособного потомства.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 48; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!