Наша кровь может поступать из ранее неизвестного источника, предполагает исследование на мышах

Наш организм настолько сложен, что даже самые жизненно важные и хорошо изученные системы все еще преподносят сюрпризы. 

Например, кровь может иметь не один, а два типа клеточного происхождения в организме млекопитающих, как показало исследование, проведенное на мышах.

"Исторически сложилось так, что люди считали, что большая часть нашей крови происходит из очень небольшого числа клеток, которые в конечном итоге становятся стволовыми клетками крови, также известными как гемопоэтические стволовые клетки", - объясняет клеточный биолог из Гарвардского университета Фернандо Камарго, один из исследователей, проводивших исследование на мышах.

"Мы были удивлены, обнаружив еще одну группу клеток-предшественников, которые не происходят из стволовых клеток. Они производят большую часть крови в период зародышевой жизни до молодого зрелого возраста, а затем постепенно начинают уменьшаться." Эти клетки известны как эмбриональные мультипотентные предшественники (эМПП).

Гемопоэтические стволовые клетки образуются на ранних стадиях развития из клеток, выстилающих артерии. Ранее считалось, что ЭМПП отделились от гемопоэтических стволовых клеток на каком-то раннем этапе их развития.

Используя недавно разработанную стратегию генетического штрихового кодирования, ученый-биомедик из Гарвардского университета Сачин Патель и его коллеги смогли проследить за делящимися клетками и увидеть, что гемопоэтические стволовые клетки и ЭМПП возникли из одной и той же ткани. 

Для этого исследователи вставляли кусочки легко обнаруживаемых последовательностей ДНК в то место в геноме мышиной клетки, которое передавалось всем их клеточным потомкам.

Это позволило им проследить происхождение всех клеток-мишеней, обнаружив, что eMPPs делятся на клетки, ответственные за большинство лимфоидных клеток (определенный тип белых клеток) у развивающихся мышей. Эти клетки eMPP, по-видимому, являются матерями многих иммунных клеток крови, включая белые кровяные клетки (В- и Т-клетки).

Хотя гемопоэтические стволовые клетки также могут производить эти иммунные клетки (как показано в приведенной ниже модели), они делают это в гораздо более ограниченном масштабе. Они, как правило, производят больше клеток, которые ведут к образованию мегакариоцитарных частей крови - клеток, которые производят компоненты, необходимые для свертывания крови.

"В дальнейшем мы пытаемся понять последствия мутаций, приводящих к лейкемии, изучая их действие как в стволовых клетках крови, так и в ЭМПП у мышей", - говорит Камарго. "Мы хотим увидеть, отличаются ли лейкемии, возникающие из этих разных по происхождению клеток - лимфоидного или миелоидного типа".

Более того, оказывается, что вклад eMPPs в кровоснабжение со временем ослабевает, что может объяснить давнюю загадку, почему наша иммунная система ослабевает с возрастом.

Патель и его команда также проверили, как эти новые знания могут улучшить трансплантацию костного мозга, обнаружив, что трансплантаты с ЭМПП не очень хорошо приживаются у мышей.

"Если бы мы могли добавить несколько генов, чтобы заставить ЭМПП приживаться в течение длительного времени, они потенциально могли бы стать лучшим источником для пересадки костного мозга", - объясняет Камарго.

"Они чаще встречаются у молодых доноров костного мозга, чем стволовые клетки крови, и они готовы производить лимфоидные клетки, что может привести к лучшему восстановлению иммунной системы и меньшему количеству инфекционных осложнений после трансплантации".

Конечно, все это будет применимо только в том случае, если результаты будут такими же у людей. Пути развития не всегда совпадают у разных видов млекопитающих.

Сейчас команда исследователей изучает эти материнские клетки крови у людей и надеется, что их выводы приведут к новым методам лечения для укрепления стареющей иммунной системы.

Данное исследование было опубликовано в журнале Nature.