Определенные надежды
([i])
вселяет открытие в костном мозге плюрипотентных очень маленьких похожих на
эмбриональные ОМПЭС (very small
embryonic-like (VSEL) плюрипотентных
стволовых клеток Oct-4+ SSEA-1+Sca-1+Lin--CD45-- ([ii]
,[iii]),
которые возможно участвуют в обновлении тканей ([iv]). Оказалось, что при необходимости организм выбрасывает
эти клетки в кровь, в ответ на действие хемоаттрактантов таких как фактор 1 из стромы (stromal derived
factor-1 - SDF-1), ростовой
фактор гепатоцитов (hepatocyte
growth factor -HGF), и ингибиторный фактор лейкемии (leukemia
inhibitory factor - LIF) .
Активировать выход этих клеток в кровь можно
искусственно с помощью мобилизующих агентов ([v]),
таких как созданный методом генетической инженерии, фактор-стимулятор колоний
гранулоцитов (granulocyte
colony-stimulating factor (G-CSF). Несмотря на то, что VSEL активно синтезируют
онкоген Oct4, эти клетки, как утверждают авторы исследования, гораздо менее
опасны в отношении возможности развития рака, чем ИПСК и ЭСК ([vi]).
Не образуют они и тератому, что очевидно связано с тем, что они имеют тот же
возраст (а значит и те же онтогенетические маркеры) что и окружающие их ткани.
Хотя возможно, и то, что они каким-то
образом подавляют эпигенетические сигналы со стороны окружающих их клеток или
реагируют на них особым образом. Предполагается ([vii])
, что это связано с уникальным характером метилирования ДНК на участках
принадлежащих некоторым онтогенетически важным генам (Igf2-H19
локус, Igf2R и RasGRF1), регулирующим
сигнализацию: инсулин / инсулиновых ростовых факторов 1 и 2 (insulin/insulin growth factor-1
and -2 (Ins/Igf)
([viii]). Поэтому, когда VSEL находятся в состоянии покоя в них остаются активными
H19 и p57 (известный также как Cdkn1c) и в то же время
репрессированы Igf2 и RasGRF1. Стоит,
однако, их поместить в совместную культуру с клеточной линией C2C12, как
характер метилирования генов меняется и VSEL начинают образовывать сферы (VSEL-derived
spheres - VSEL-DSs), обогащенные стволовыми клетками, способными
дифференцироваться в клетки любого из трех зародышевых листков ([ix]).
Несмотря на радужные надежды, связанные с тем, что VSEL могут выходить из
костного мозга в кровь при гипоксии ([x]),
и возможно участвуют в регуляции восстановления сердечной мышцы ([xi], [xii]),
возможность их использования для регенеративной медицины пока недостаточно
аргументирована. В частности, настораживает форма VSEL-DSs, которая может
свидетельствовать об их трансформации в постоянную линию. По некоторым
свойствам VSEL похожи на перициты –
клетки соединительной ткани, которые обычно участвуют в образовании и росте
небольших кровеносных сосудов ([xiii]).
Являясь сравнительно
малодифференцированной клеткой, перицит может, при необходимости,
дифференцироваться и в фибробласты, и в гладкомышечные клетки, и в макрофаги, и
в клетки кости, хряща, жира. Кроме того, они оказались регуляторами
регенерации кожи, влияющими путем синтеза и секреции цепи α5 белка
LM-511/521
на способность
клеток эпидермиса к пролиферации ([xiv]).
Мы надеемся, что данная
обзорно-аналитическая статья послужит путеводителем для начинающих
исследователей и будет содействовать стимуляции исследований в области
клеточной биологии и эпигенетики, направленных на преодоление сложностей
связанных с возрастным несоответствием ИПСК и ЭСК с тканями реципиентов.
[ii] Kucia M, Reca
R, Campbell FR, Zuba-Surma E, Majka M, Ratajczak J, Ratajczak MZ.(2006)
A population of very small embryonic-like
(VSEL) CXCR4+SSEA-1+Oct-4+ stem cells
identified in adult bone
marrow. Leukemia.;20:857–869
[iv] Ratajczak MZ, Zuba-Surma EK, Shin D-M, Ratajczak J, Kucia M.(2008) Very
small embryonic-like
(VSEL) stem cells in adult organs and
their potential role in rejuvenation of tissues and
longevity. Experimental
Gerontology.;43:1009–1017.
[v] KUCIA MAGDA J., MARCIN WYSOCZYNSKI, WAN WU, EWA K. ZUBA-SURMA,
JANINA RATAJCZAK, MARIUSZ Z. RATAJCZAK
(2008) Evidence That
Very Small Embryonic-Like Stem Cells Are Mobilized into Peripheral
Blood.
STEM CELLS;26:2083–2092
[vi] Ratajczak MZ, Shin DM, Liu R, Marlicz W, Tarnowski
M, Ratajczak J, Kucia M. (2010)
Epiblast/germ line hypothesis of cancer development revisited: lesson
from the presence
of Oct-4+ cells in adult tissues. Stem Cell
Rev.; 6(2):307-16.
[vii] Shin DM, Zuba-Surma EK, Wu W,
Ratajczak J, Wysoczynski M, Ratajczak MZ, Kucia M.(2009)
Novel epigenetic mechanisms that control
pluripotency and quiescence of adult bone
marrow-derived Oct4+ very small
embryonic-like stem cells. Leukemia;23:2042–2051
[viii] Ratajczak MZ, Shin DM, Ratajczak J, Kucia M, Bartke
A.(2010) A novel insight into
aging: are there pluripotent
very small embryonic-like stem cells (VSELs) in adult tissues
overtime depleted in an
Igf-1-dependent manner? Aging (Albany
NY).; 2(11):875-883
[ix] Shin DM, Liu R, Klich I, Ratajczak J, Kucia M,
Ratajczak MZ.( 2010 ) Molecular characterization
of isolated from murine
adult tissues very small embryonic/epiblast like stem cells (VSELs).
Mol Cells.;
29(6):533-8.
[xi] Wojakowski W, Kucia M, Liu R, Zuba-Surma E, Jadczyk
T, Bachowski R, Nabiałek E, Kaźmierski M, Ratajczak MZ, Tendera M.J (2011) Circulating very small embryonic-like stem cells in cardiovascular
disease. Cardiovasc Transl Res.; 4(2):138-144
[xiv] Sophie Paquet-Fifield et al. and Pritinder
Kaur1,(2009) A role for pericytes as
microenvironmental regulators of human skin
tissue regeneration.
J
Clin Invest.;119(9):2795–2806. doi:10.1172/JCI38535
|