Analyses (HSC) de cellule souche hématopoïétique

Les cellules souche hémopoïétiques (HSCs) sont les plus utilisées généralement comme traitement pour des troubles sanguins et la leucémie, mais sont également employées en médicament régénérateur. En soi, le recensement de HSCs et la détermination de leur fonctionnalité est une part importante d'assurer leur sécurité chez l'homme.

Illustration des globules sanguins hématologiques blancs et rouges dans le flot de sang - par decade3ddecade3d  | Shutterstock

La dérivation de l'ensemble complet de types de globule sanguin se produit par le procédé de l'hématopoïèse. Cette condition dérivée de deux mots grecs : haima (sang) et poiēsis (pour produire quelque chose). Le procédé commence au niveau des cellules souche hématopoïétiques (HSCs) situées dans la moelle osseuse.

Il y a deux cachets principaux du système hématopoïétique. Le premier est que le sang a un renouvellement élevé, rendant nécessaire la production des globules sanguins dans la commande des milliards par jour. Le deuxième est celui dans l'adulte, toutes les lignées de sang sont dérivés des cellules souche demeurant dans la moelle osseuse, qui doit répondre rapidement aux variations dans la demande.

Comment est-ce que des cellules souche hématopoïétiques sont recensées ?

L'approche à l'identification de HSC est basée sur l'extraction populations de ` de candidat des' d'un échantillon de moelle osseuse, suivi d'une analyse pour déterminer leur potentiel biologique.

Des candidats sont sélectés ont basé sur les critères définis, par exemple, la présence des bornes caractéristiques sur la surface de cellules ou la forme et la structure (morphologie). La population est encore subdivisée jusqu'à ce qu'un sous-ensemble (homogène) pur de population soit isolé.

Quels sont les différents types de cellules trouvés dans le sang ?

Le sang est hétérogène, contenant un mélange de différents types de cellules. Ces cellules peuvent être rugueux groupées dans :

  • Cellules souche - caractérisées par leur persistance in vivo (dans le fuselage) en tant que cellules à long terme (de LT) persistant pendant > 6 mois, de renouvellement automatique perpétuel, et cellules (St) à court terme, qui persistent seulement pendant des semaines aux mois à la fois. Ce dernier peuvent seulement supporter l'hématopoïèse pendant un temps limité.
  • Cellules hématopoïétiques d'ancêtre - caractérisées par une capacité limitée pour le renouvellement automatique (multipotency). Ces cellules sont investies dans une voie de différenciation, et peuvent provoquer un numéro limité des types de cellules.
  • Les cellules matures - comprenez les types entièrement différenciés de cellules de finale des sangs.

Le Lt-HSCs peut auto-remplacer et provoquer ST-HSCS, qui sont également multipotent, mais expliquer une activité plus limitée de renouvellement automatique. St-HSCs provoquent alors les ancêtres de multipotent (MPPs), il est difficile discerner que de St-HSCs.

St-HSCs provoquent les deux ancêtres de lignée. Les premiers sont les ancêtres lymphoïdes courants (CLPs), qui provoquent à leur tour des cellules de T et de B, ainsi que les cellules tueuses naturelles (NK).

Les ancêtres myéloïdes courants (CMPs) est les deuxièmes ancêtres de lignée qui produisent des cellules myéloïdes entièrement différenciées. Ceux-ci comprennent, notamment, les hématies (globules rouges), et des cellules du système immunitaire (c.-à-d. les polynucléaires, qui comprennent des neutrophiles, et des monocytes). Les CMPs et le CLPs sont des ancêtres de multipotent de lignée-détail, et ils sont trouvés distinctement les uns des autres.

Comment les cellules myéloïdes d'ancêtre dans une population trouvée vont-elles in vitro ?

Il y a de nombreuses (en dehors de l'organisme) méthodes in vitro qui sont employées pour caractériser et compter les cellules hématopoïétiques immatures.

L'analyse de cellules (CFC) de formation de colonies pour les ancêtres myéloïdes est une analyse quantitative et qualitative. Elle est couramment due utilisé à sa fiabilité et rapidité. L'analyse permet une certaine analyse fonctionnelle des cellules présentes. Elle vérifie la capacité pour que les cellules forment les types multiples de lignées, qui représente la capacité de différencier et mettre à jour la capacité pour le renouvellement automatique.

L'analyse est exécutée dans des medias semi-solides en présence des cytokines, qui sont exigées pour la prolifération et la maturation de tous les globules sanguins. Elle est employée pour mesurer des ancêtres par leur capacité de former des colonies.

De l'inspection des colonies, l'identification rétrospective du potentiel biologique : c.-à-d., multipotent contre les ancêtres restreints de pouvoir (bipotent, ou unipotent, différenciant dans deux ou un types de cellules, respectivement) de la lignée myéloïde seulement. Des colonies d'une cellule sont formées après 1-2 semaines dans une culture contenant les facteurs de croissance, qui sont des substances introduisant la différenciation.

Les cellules les plus immatures sont multipotent, et manifestent ainsi le potentiel de différenciation le plus grand. L'analyse de CFC qui trouve les ancêtres de multipotent qui peuvent provoquer plusieurs cellules du système hématopoïétique est appelée le CFU-GEMM (polynucléaires, globules rouges, macrophages, et mégacaryocytes).

Le prochain type d'ancêtre le plus restreint de la lignée myéloïde sont les ancêtres bipotent des cellules myéloïdes. Ces cellules sont limitées à deux types de lignée trouvés par les CFU-polynucléaires/analyse des macrophages (CFU-GM).

En conclusion, les analyses de CFU qui trouvent les la plupart matures, ou les ancêtres unipotent, sont la paquet d'impulsions-formation érythroïde-restreinte élément-érythroïde (BFU-E), qui trouvent l'ancêtre pour les cellules érythroïdes, CFU--érythroïde (CFU-E), mégacaryocyte-restreint (CFU-MK), et des polynucléaires a limité (CFU-G).

Comment les cellules lymphoïdes d'ancêtre dans une population trouvée vont-elles in vitro ?

Le dépistage des cellules lymphoïdes d'ancêtre de multipotent de lignée est réalisé par grandissant des cellules sur les cellules d'alimentateur de ` qui stimulent le développement d'ancêtre, et les cytokines exogènes qui stimulent la différenciation. La culture suivante sur une couche d'alimentateur pendant 1-2 semaines, le b résultant et des lymphocytes T peut être vérifiée par l'intermédiaire des analyses in vitro, in vivo greffe ou par davantage d'extension.

L'analyse de l'élément de formation de colonies de rate (CFU-S)

Historiquement, l'analyse de l'élément de formation de colonies de rate (CFU-S) a été exécutée, et conduite pour trouver la présence hautement des ancêtres de multipotent. Ces ancêtres sont multilineage, et peuvent ainsi différencier dans des cellules des lignées myéloïdes et lymphoïdes.

Dans l'analyse de CFU-S, la moelle osseuse est injectée dans une souris irradiée (pour retirer ses cellules hématopoïétiques endogènes) et des colonies vues dans la rate sont comptées à l'injection de goujon du jour 8 ou 13. Pas toutes les cellules élémentaires possèdent la capacité égale au repopulate les cellules hématopoïétiques enlevées. Certains peuvent repopulate les cellules pendant une courte période, tandis que d'autres peuvent supporter le repeuplement durant toute la vie de l'organisme. Cette variabilité se nomme hétérogénéité fonctionnelle, et les cellules repopulating sont préfixées par leur longueur d'action : court ou à long terme.

Trouver HSCs primitif et premières cellules d'ancêtre

Il y a deux types d'analyses in vitro pour le dépistage des cellules très primitives d'ancêtre qui superposent avec des cellules de cheminée et d'ancêtre. Ces analyses tiennent compte du dépistage des cellules élémentaires basées sur leur capacité de supporter la production des cellules myéloïdes en présence d'une couche d'alimentateur de cellules, aux auxquelles on les adhère.

Analyse culture-commençante à long terme des cellules (LTC-IC)

Les analyses de LTC-IC est basées sur la capacité de HSCs sur au moins une période de cinq semaines de mettre à jour des cellules d'ancêtre avec le potentiel clonogénique. Dans cette analyse, des cellules de test sont appliquées aux boîtes de Pétri disposées avec une couche adhérente et irradiée de stromal de cellules. Le support est laissé pendant 5 semaines.

La présence des ancêtres est déterminée par le remontage du support toutes les 1-2 semaines. Après 5 semaines les cellules sont moissonnées et analysées utilisant le CFUs varié. Les cellules qui forment CFUs après 5 semaines représentent la progéniture de LTC-IC depuis que CFUs actuel au début aurait subi la différenciation terminale à cette heure, et ne pas être ainsi détectables.

Région de pavé rond formant l'analyse (CAFC) de cellules

L'analyse de CAFC est une analyse alternative qui trouve la présence de HSCs d'une façon visuelle, par la formation des endroits de pavé rond, qui surgissent quand la couche d'alimentateur repopulated.

Cependant, valider vraiment ce HSCs actuel dans une population, in vivo, l'analyse à long terme de reconstitution doit être exécutée. Ceci reconstitue toutes les lignées de globule sanguin si transplanté dans un bénéficiaire (irradié) révisé.

La reconstitution à long terme est nécessaire pour vérifier la présence de véritables cellules souche et ancêtres de multipotent. C'est parce que les cellules hématopoïétiques de distributeur d'ancêtre et les cellules matures présentes dans l'échantillon initial de cellules peuvent être détectables dans les bénéficiaires avant la greffe de goujon de 4 semaines. Ces ancêtres de multipotent ou cellules repopulating de court terme peuvent produire l'hématopoïèse (non soutenue) passagère pendant jusqu'à ~4 mois de goujon-greffe.

Le long terme, hématopoïèse donneur-dérivée parlignée devrait être détectable pendant les mois >4, et c'est comment il est possible de discerner les ancêtres des ancêtres à long terme et le HSCs matures et à court terme

Élément repopulating compétitif (CRU)

L'analyse repopulating compétitive (CRU) d'élément est l'analyse à long terme de reconstitution d'étalon-or. C'est une analyse limiteuse quantitative de dilution basée sur la capacité de HSCs de produire la progéniture myéloïde et lymphoïde si transplanté dans un bénéficiaire révisé. Dans cette analyse, des souris, qui ont été mortellement irradiées, sont injectées avec limiter des doses de cellules de test, plus un numéro défini des cellules d'assistant de `.

Les cellules d'assistant fonctionnent comme de sécurité dans l'incidence qui aucun ancêtre ou HSCs à long terme n'est présent dans l'échantillon de test. En soi, l'analyse offre un avantage de la survie de souris. Cependant, la population de test doit être distinguée de celle de la population d'aide. Ceci est réalisé en analysant les bornes de surface de cellules des cellules obtenues à partir du sang injection de goujon de 16 semaines.

SRC est une version alternative de l'analyse de CRU et utilisée pour déterminer l'être humain HSCs rétrospectivement. Cette analyse est conceptuellement identique au CRU, mais comporte l'injection des cellules humaines sans leur refus. Les souris doivent être immunodéprimé pour que ceci se produise. Elles sont appelées le modèle (SCID) de souris de déficit immunitaire combiné sévère. Les cellules humaines peuvent être recensées ont basé sur des bornes de humain-détail.

Last Updated: Jan 7, 2019

Hidaya Aliouche

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Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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