В вашем теле стволовые клетки крови производят около 10 миллиардов новых лейкоцитов, которые также известны как иммунные клетки, каждый день. Что еще более примечательно, если некоторые из этих стволовых клеток крови не справляются со своей ролью, то другие стволовые клетки крови восполняют свою слабость и производят избыточное количество иммунных клеток того или иного типа, согласно новому исследованию стволовых клеток USC, опубликованному в журнале EMBO. Отчеты.
USC Ph.D. студентка Лиза Нгуен и ее коллеги из лаборатории Ронг Лу наблюдали этот феномен, отслеживая отдельные стволовые клетки крови, которые находятся в костном мозге мышей. Чтобы создать метки отслеживания, ученые прикрепили уникальный фрагмент генетического кода к каждой стволовой клетке крови. Во время производства крови каждая стволовая клетка крови передает свою уникальную генетическую метку своему потомству, которое включает два типа иммунных клеток, известные как В-клетки и Т-клетки.
Чтобы проверить вклад этих уникально меченых стволовых клеток крови, ученые провели серию трансплантаций костного мозга мышам. Мыши получали комбинацию нормальных стволовых клеток крови и дефицитных стволовых клеток крови с генетической мутацией, которая не позволяла им производить либо только В-клетки, либо одновременно В- и Т-клетки.
Ученые обнаружили, что нормальные стволовые клетки крови компенсируют дефицит В- и Т-клеток. При совместной трансплантации с B-дефицитными стволовыми клетками нормальные стволовые клетки производили избыточное количество B-клеток, чтобы поддерживать иммунную систему в равновесии. А при совместной трансплантации B- и T-дефицитных стволовых клеток нормальные стволовые клетки компенсировали избыточное производство как B-, так и T-клеток для поддержания сбалансированной иммунной системы.
Кроме того, ученые обнаружили, что большую часть работы выполняли несколько конкретных стволовых клеток крови. Эти ключевые стволовые клетки крови резко размножались, чтобы компенсировать дефицит иммунных клеток у мышей-реципиентов, и эти клетки продолжали размножаться, когда их трансплантировали другим мышам-реципиентам. Кроме того, эти высокопродуктивные стволовые клетки крови показали изменения в активности генов, которые увеличили их способность восполнять дефицит иммунных клеток.
"Способность этих стволовых клеток к компенсации обеспечивает некоторую степень устойчивости к нарушениям работы крови и иммунной системы, таким как процесс старения, ранние стадии многих видов рака и заболеваний крови, а также трансплантация костей," сказал Лу, доцент кафедры биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в USC. "Понимая и в конечном итоге используя эту врожденную способность стволовых клеток, мы потенциально можем оптимизировать лечение широкого спектра заболеваний."