Клетки влияющие на стволовые клетки. Генерационный цикл стволовой клетки
Представление о клеточных кооперациях, регулирующих кроветворение, в частности о взаимодействии стромальных клеток-источников со стволовыми клетками, кажется весьма привлекательным. Действительно, стромальные клетки существенно более устойчивы к самым разнообразным повреждающим воздействиям, чем стволовые, да и вообще любые кроветворные клетки.
Поэтому после повреждения, когда строма обнажена, для сохранившихся стволовых клеток возрастает вероятность контакта со стромальным источником, что и повышает долю пролиферирующих стволовых клеток. Менее ясен вопрос, почему одновременно снижается вероятность дифференцировки стволовых клеток.
Приходится либо допустить, что чем выше концентрация индуктора (т. е. чем ближе стволовая клетка находится к стромальной в развивающейся цепи стволовых клеток), тем ниже для нее вероятность дифференцировки, либо что повреждение так влияет на стромальные клетки, что они начинают вырабатывать особый индуктор, в норме не продуцируемый, который снижает вероятность дифференцировки в стволовых клетках.
Допустима и третья, наиболее привлекательная возможность. Значение вероятности Р = 0,5 при стабильном кроветворении обеспечивается средней стабильной величиной генерационного цикла. Индукция пролиферации стволовых клеток естественно снижает эту величину. За время сокращенного цикла меньшая доля стволовых клеток успевает принять решение о дифференцировке.
В этом случае регуляция величины Р может осуществляться автоматически — чем быстрее пролиферируют стволовые клетки, чем меньше их среднее время генерации, тем выше величина Р, тем быстрее растет общая величина отдела стволовых клеток. По мере увеличения числа стволовых клеток (а следовательно, и числа продуцируемых ими потомков) все больше индукторов оказываются блокированными, средний темп пролиферации стволовых клеток замедляется, величина Р снижается до стабильного (0,5) уровня. Как видно, такое предположение позволяет объяснить всю регуляцию отдела стволовых клеток одним естественным механизмом, достаточно просто и, следовательно, надежно функционирующим,— взаимодействием стромальных клеток кроветворного микроокружения и стволовых кроветворных клеток.
Общее число последних поддерживается на одном и том же уровне за счет стабильного размера величины кроветворного микроокружения. Отдел стволовых клеток увеличивается вплоть до момента, когда микроокружение оказывается занятым стволовыми клетками и их потомками.
Следующий важный вопрос, который возникает при рассмотрении принципов управления кроветворной системой, относится к регуляции дифференцировки стволовых клеток. Действительно, все сказанное выше относится лишь к проблеме, как регулируется осуществление стволовыми клетками выбора: останутся ли они стволовыми или начнут дифференцировку. Между тем дифференцировки вообще не бывает, она всегда конкретна.
Стволовая клетка полипотентна, т. е. способна к дифференцировке по многим направлениям. Как же осуществляется выбор между этими «разрешенными» для стволовой клетки (т. е. обеспеченными ее геном) путями?
