Мы очень хотели бы охарактеризовать молекулярные основы биологии стволовых клеток. К сожалению, время для этого еще не настало. Хотя и ясно, что высокий пролиферативный потенциал клеток этого отдела обеспечивается функционированием генов систем ВМР, BMI-1, Homeobox-4, Wnt и др, составить более или менее ясную картину оркестровки генов в ходе кроветворных дифференцировок пока не удается. Можно не сомневаться, что существенные успехи в этом направлении будут достигнуты в течение ближайших 3-5 лет, когда и станет возможным более осмысленное включение генов, цитокинов и их рецепторов в схему кроветворения.

            В нижних этажах кроветворного дерева изменений очень немного. Вместо 8 ранее известных линий кроветворных дифференцировок выделены еще 3: натуральные киллеры (клетки, участвующие в природном иммунитете, в том числе и против злокачественных клеток) и профессиональные антиген-презентирующие дендритные клетки. Хотя стадии дифференцировки этих клеток не установлены, показано, что дендритные клетки (ДК) имеют двойное происхождение, миелоидное (из общего миелоидного предшественника) и лимфоидное (из общего лимфоидного  предшественника). Отличаются ли функционально лимфоидные ДК от миелоидных, участвуют ли они в разных или одних и тех же типах/стадиях иммунного ответа, пока не известно. Вероятно, что тучные клетки имеют независимое от базофилов происхождение, в связи, с чем мы включили их в качестве отдельной линии дифференцировки. Всего, таким образом, в настоящее время различают 11-12 линий дифференцировки кроветворных клеток.

            Схему кроветворения (рис.1) мы начинаем с единственного члена отдела тотипотентных предшественников, эмбриональной стволовой клетки (ЭС). Как ясно из названия, эта клетка способна к образованию клеток всех тканей организма. Казалось бы, начинать с нее кроветворную иерархию столь же бессмысленно, как и с яйцеклетки, ооцита, которая, по определению, способна к любым дифференцировкам. Однако это не так. ЭС клетки в нормальном развитии не существуют. Их выделяют из внутренней массы бластоциста (примерно 100-120 клеток). В эмбриогенезе эти клетки быстро переходят на следующие стадии дифференцировки. ЭС образуются только в условиях остановки созревания клеток бластоциста вне организма, например, при культивировании на подслое эмбриональных фибробластов мыши или в присутствии лейкоз-ингибирующего фактора (LIF) и др. В этих условиях дифференцировка клеток бластоциста блокируется и они способны пролиферировать практически бесконечно (больше 120 удвоений) без дифференцировки, без малигнизации, без изменений кариотипа и т.д. Снятие блока приводит к беспорядочной дифференцировке ЭС, однако работы по индукции желательных дифференцировок ЭС, в том числе и в кроветворном направлении, быстро прогрессируют, что делает ЭС одним из важных строительных блоков создаваемой в настоящее время клеточной терапии и терапевтического клонирования. И хотя до разумного клинического применения ЭС еще очень далеко, мы считаем целесообразным уже сейчас поместить этот предшественник в вершину кроветворной иерархии.

            Собственно кроветворение начинается с клеток стволового отдела. Трудности характеристики стволовых кроветворных клеток (СКК) объясняются не только их редкостью, но и их крайней гетерогенностью. По мере улучшения методов сепарации клеток удалось получить фракции, содержащие практически только СКК. Несмотря на это такие гомогенные по биологическим возможностям клетки сохраняют гетерогенность по ряду свойств (рецепторы клеточной поверхности, чувствительность к цитокинам, положение в клеточном цикле и др). Собственно говоря, иначе и не может быть: клетки этого отдела, начиная с самых первых членов, находятся в состоянии дифференцировки и созревания, продвигаясь вниз по кроветворной иерархии. Никакого набора одинаковых клеток даже в суботделах СКК не существует. Там нет дискретных отделов, разделенных четкими границами. Речь идет о континууме клеток, находящихся в постоянном развитии, а вся система представляет собой транзитную популяцию клеток, продвигающихся к конечным терминально дифференцированным клеткам ряда. Удивление скорее вызывает не гетерогенность СКК, а продолжающиеся попытки найти гомогенную популяцию «истинных» стволовых клеток.

Отдел стволовых клеток включает предшественники, способные к мультипотентным дифференцировкам по всем линиям кроветворных клеток и обладающих высоким пролиферативным потенциалом. Этот отдел пока включает три члена. Первый и наиболее ранний из них, про-СКК. Эта клетка, видимо, близка к промежуточным элементам, расположенным между тотипотентными эмбриональными клетками и ранними кроветворными предшественниками. В некотором смысле она представляет собой сохранившийся из эмбриогенеза реликт. Про-СКК находятся в состоянии глубокого покоя, они не пролиферируют в культуре в ответ на цитокины, не образуют колоний в селезенке in vivo или в полутвердых средах in vitro, при трансплантации начинают образовывать миелоидные клетки только через 8 мес, а лимфоидные - только после 10 мес [4]. Не ясно поэтому, участвуют ли вообще про-СКК в нормальном кроветворении (8-10 мес составляют до 1/3 жизни мыши) или существуют в качестве резерва для особых ситуаций, правда не ясно каких. Возникает также вопрос, не являются ли про-СКК именно теми редкими клетками в разных тканях, ядра которых способны к созданию клонированных организмов? Не менее интересно было бы получить данные о роли про-СКК в лейкозогенезе. Не являются ли некоторые наименее дифференцированные острые лейкозы следствием поражения именно этих ранних предшественников?

В связи со сказанным уместно обсудить некоторые клинические данные, положенные в основу «гипотезы пластов». [5].

Все основные представления о дифференцировке стволовой кроветворной клетки получены в экспериментах на мышах. Каких-либо принципиальных отличий кроветворения мыши и человека быть не должно, хотя продолжительность жизни высших приматов примерно в 20-30 раз больше, чем у мышей. При одинаковом времени клеточных дифференцировок сразу напрашивается мысль, что запас стволовых клеток у мыши может быть существенно меньшим. Кроме того, огромный диапазон вирусных, бактериальных и паразитарных встреч стадного животного,  в процессе эволюции заселившего практически все климатические пояса планеты, неизбежно должен был повлечь за собой и принципиальные особенности системы иммунитета.

Поэтому в изучении системы кроветворения человека хотелось бы использовать не только допущения «по аналогии», но и факты клинических наблюдений, позволяющие эту аналогию подвергать проверке или уточнению. Огромный материал аллогенных трансплантаций костномозговых кроветворных клеток, преимущественно в гематологической клинике, не дает оснований для сомнений в правильности переноса полученных на мышах закономерностей на человека.

Вместе с тем ряд особенностей опухолей системы крови человека ставит под сомнение вероятность существования одной и той же системы созревания про-СКК в течение всей жизни человека. Основная масса опухолей системы крови – гемобластозов, как доброкачественных, так и злокачественных, достаточно строго привязана к возрасту. Вот краткий перечень опухолей, которые имеют определенный возрастной промежуток своего появления. Острый монобластный лейкоз, часто врожденный, встречается до двух лет. Ни по морфологическим, ни по клиническим особенностям этот лейкоз аналогов в других возрастных группах не имеет. Детский острый лимфобластный лейкоз с высоком процентом выздоровлений встречается в диапазоне 2-12 лет (реже – 15 лет). Похожий по морфологии лимфобластный лейкоз в других возрастных группах (и раньше, и позже) по меньшей мере, нуждается в иной терапевтической программе. Хронический лимфолейкоз, лимфомы из клеток маргинальной зоны и большинство остальных  морфологически зрелоклеточных лимфатических опухолей, практически не встречается в молодом и детском возрасте. Острый плазмобластный лейкоз, сопровождающийся моноклональной гаммапатией, может встречаться в любом возрасте, в том числе и у детей, но морфологически близкая с аналогичной секрецией иммуноглобулина миелома ни у детей, ни у молодых не встречается. Напротив, бёркиттоподобная саркома – удел молодого возраста. После 40 лет она крайне редка. Лимфогранулематоз также имеет свой возрастной ареал - преимущественно 17-30 лет. Лимфогранулематоз у лиц старше 50 лет протекает более тяжело, с худшим прогнозом, и несколько иной морфологией. Лейкозы группы сублейкемического миелоза, эритремии (часто доминантно наследуемые) могут возникать и в первой половине жизни, но не у детей. Хронический миелоз может быть и в юношеском возрасте, но – редко и отличается морфологически и клинически.

Опухоли возникают из функционирующих  клеток. Рак яичника, рак молочной железы возникает только в период функционирования этих желез. Из опыта наблюдений       над контингентом облученных в Хиросиме и Нагасаки людей выяснилось, что индуцированные облучением раки (в частности, легкого) возникают в обычном для этого рака возрастном интервале. Возраст в момент облучения роли не играл: у молодых людей латентный период от облучения до возникновения рака был больше.

Поскольку опухоли системы крови, как и остальные, клональны, можно полагать, что возрастной разброс возникновения лейкозов обусловлен различием в качественном составе клеток, являющихся родоначальницами опухолевой трансформации.

Хорошо известны различия эритроцитов плода и младенца через несколько дней после рождения. Эритрокариоциты плода нуждаются для дифференцировки в очень малых концентрациях эритропоэтина. Сразу после рождения происходит массированный лизис эритроцитов, оставшихся от плодного периода гемопоэза. На смену приходит посленатальный эритропоэз. Вопрос заключается в том, происходит ли смена только эритропоэза, или имеет место смена гемопоэза. При подъеме на высоту 3000 м эритропэз меняется, также проходя фазу гемолиза. Но лимфоциты при этом морфологически также существенно меняются. Эритремия - эритроцитарный лейкоз – характеризуется  теми же особенностями, что и эритропоэз плода - потребностью в весьма  низких концентрациях эритропоэтина.

При напряженном эритропоэзе на фоне постгеморрагической хронической анемии нередко происходит смещение кроветворения в селезенку, которая увеличивается в размерах, а в ее пунктате можно обнаружить отчетливую примесь и эритрокариоцитов и других элементов гемопоэза, включая мегакариоциты. Что это: просто расширение плацдарма кроветворения, или возврат к раннему плодному кроветворению, когда таковое размещалось в значительном объеме в селезенке?

При острой лучевой болезни, при отравлении миелосаном на фоне длительного агранулоцитоза (при миелосановом отравлении агранулоцитоз продолжался более 50 дней) на фоне очень низких цифр лейкоцитов – около 100 клеток в 1 мм³ - всегда сохранялись единичные гранулоциты. Как известно, срок их пребывания в крови составляет часы. Дозы цитостатического воздействия были столь велики, что предполагать сохранность каких-то коммитированных клеток нельзя. По-видимому, находившиеся вне митотического цикла стволовые клетки («резервные») в условиях полного опустошения кроветворного микроокружения получали стимул к пролиферации и дифференцировке.

При острой лучевой болезни нечто похожее происходило и с волосяным покровом. На голове, на месте выпавших волос, через несколько недель вырастали новые волосы, но иного цвета, часто – и более жесткие, или слегка вьющиеся. Через несколько недель происходила смена волос на исходные.

Гипотеза состоит в следующем. Популяция стволовых кроветворных клеток неоднородна. Не только при смене  внутриутробного развития плода на постнатальный период, но и в дальнейшей жизни происходит смена кроветворения, «смена пластов» стволовых кроветворных клеток. Эта смена носит более или менее закономерный характер по возрастным периодам. Она может быть вызвана, например, потребностью в крайне напряженном кроветворении на фоне выраженной кислородной недостаточности, при тяжелом цитостатическом воздействии и др.

Если принять подобное предположение, если допустить, что «человек меняет кожу», то возрастные различия большинства опухолей системы крови становятся более понятными. Впрочем, надо напомнить, что не только опухоли системы крови имеют возрастную привязку. Ряд сарком и раков отличаются теми же особенностями.

Возможно, в смене пластов кроветворных клеток определяющую роль играет индуцирующая роль микроокружения – стромы. Поскольку сменяемость стромальных элементов происходит во много раз медленнее клональных смен кроветворения, такое допущение кажется вполне правомерным.

Второй член стволового отдела – клетка, способная длительно репопулировать облученное животное (др-СКК). Главная ее характеристика – высокий пролиферативный потенциал. Одна такая клетка может обеспечить поддержание мультилинейного кроветворения в течение всей жизни животного; она даже способна восстановить кроветворение при пассаже к вторичному облученному реципиенту. Др-СКК активно функционирует при трансплантации кроветворных тканей и интенсивно изучается в эксперименте и клинике. Именно она обеспечивает эффекты, которые мы суммарно определяем термином «трансплантация костного мозга». Др-СКК выделяют, используя поверхностные маркеры. Все маркеры подобраны эмпирически. Они менялись с течением времени. В настоящее время для мышей это клетки, не несущие каких-либо дифференцировочных маркеров (Lin^-), экспрессирующие на поверхности рецептор к фактору роста стволовых клеток (c-Kit+) и специфический заякоренный фосфатидилинозитолом гликозилированный белок Sca-1 (антиген стволовых клеток) (Lin^-Sca-1+c-Kit+). Выделяют также клетки "боковой популяции", активно выкачивающие краситель Hoechst 33324, комплексирующийся с ДНК. При сортировке такие клетки слабо окрашены и локализуются справа от основной популяции клеток, почему их и называют «боковыми». Для клеток человека используют в качестве основного маркера молекулу адгезии CD34. СКК человека имеют следующий фенотип: Lin^-c-Kit+CD34+CD38^-.

Последний член отдела - клетка, способная кратковременно репопулировать облученное животное (кр-СКК). Ее отличие от дрСКК только количественное: она способна полностью мультилинейно репопулировать облученный организм, однако эффект кратковременен и через 4-6 недель ее кроветворные способности истощаются.

Очень близок к клеткам стволового отдела мультипотентный предшественник: эти клетки не способны сколько-нибудь длительно поддерживать кроветворение, хотя они мультипотентны и сохраняют весь набор кроветворных дифференцировок .

Таким образом, все клетки стволовых отделов обладают мультипотентностью, т.е. способностью к дифференцировке по всем линиям кроветворной иерархии и отличаются главным образом по пролиферативному потенциалу – последний снижается по мере продвижения клеток в сторону более зрелых членов ряда. Однако стволовые клетки отличаются не только функционально. Они несут мембранные маркеры, позволяющие разделить эти популяции: наиболее ранние про-СКК Sca-1^-, т.е. в отличие от всех остальных предшественников этого отдела, не содержат антигена стволовых клеток; др-СКК не экспрессируют Flk-2, который появляется у следующих двух членов отдела; мультипотентные предшественники теряют экспрессию Thy-1.1 [6].

Ни один из членов этого отдела не удается однозначно охарактеризовать, так как все подотделы гетерогенны по своим свойствам, экспрессии клеточных рецепторов и др. Такая гетерогенность легко выявляется даже у наиболее ранних из существующих кроветворных предшественников: часть про-СКК, более зрелых, экспрессирует  Sca-1; универсальный маркер кроветворных клеток CD45 появляется не на всех про-СКК, хотя это не отражается на их репопуляционном потенциале. Наиболее вероятно, что клетки всей кроветворной иерархии, начиная с самых первых членов ряда, представляют собой континуум клеток, пролиферативный потенциал которых постепенно снижается, а степень дифференцированности нарастает. Именно это объясняет размытость границ между отделами, трудность изоляции строго одинаковой популяции клеток. Ситуация осложняется еще и тем, что в отделе стволовых клеток возможно движение не строго в одном направлении. Появляются данные о том, что кр-СКК могут вернуться к свойствам др-СКК или, по крайней мере, остановиться в этом движении, возвращаясь к состоянию глубокого покоя. Такая возможность существенно меняет наши представления о клональной сукцессии, о смене клонов в процессе кроветворения. Сама идея клональной сукцессии исходит из допущения, что смена клонов происходит благодаря истощению клона в процессе функционирования, однако возможен и другой механизм. Нам удалось обнаружить, что некоторые клоны (их большинство) действительно существуют относительно короткое время в связи с истощением пролиферативного потенциала в процессе кроветворения. Однако некоторые клоны могут функционировать существенно дольше и даже в течение всей жизни [7]. Наиболее реальное объяснение заключается в разном пролиферативном потенциале клонообразующих клеток. Это возможно например в случае, если СКК в процессе своей индивидуальной истории проделали разное количество делений, т.е. функционировали с временными перерывами [8]. В таких случаях обнаружение одинаково маркированных клеток одного клона не обязательно свидетельствует о длительном постоянном функционировании одного клона с практически неограниченным пролиферативным потенциалом; более вероятно существование множества субклонов, начинающих функционировать последовательно, но имеющих общего предшественника, уникальную СКК. Недостаточность молекулярных данных об отличиях СКК от более поздних клеток с пониженным пролиферативным потенциалом не дает возможности более осмысленного обсуждения проблемы.

В схему внесен новый отдел полипотентных коммитированных предшественников. Постоянное совершенствование методов сепарации клеток позволило разделить две популяции предшественников. Один из них, Общий Лимфоидный Предшественник (ОЛП), способен только к лимфоидным дифференцировкам [9;10], тогда как другой, Общий Миелоидный Предшественник (ОМП), дифференцируется только по миелоидным направлениям [11]. Оба они не способны к сколько-нибудь длительному поддержанию кроветворения без подсева из стволового отдела. Роль их в нормальном кроветворении далека от выяснения. Не ясно даже, обязательно ли дифференцировка любого кроветворного предшественника в норме проходит через эту стадию, или ОЛП и ОМП являются резервными популяциями, используемыми только в случаях соответствующего стресса.

ОЛП дифференцируется только в линии лимфоидных клеток без промежуточных стадий, во всяком случае, пока олигопотентые лимфоидные предшественники не обнаружены. Дифференцировка ОМП включает и промежуточные стадии: общий предшественник гранулоцитов и макрофагов, ГМ-КОЕ, из которого дифференцируются монопотентные предшественники КОЕ-М и КОЕ-Г и вновь открытый общий предшественник эритроцитов и мегакариоцитов (Эмгкц), который дает начало эритроидному и тромбоцитарному ростку в костном мозге.

В целом нужно снова подчеркнуть, что дерево дифференцировок в отделе ранних предшественников далеко от расшифровки. Возможно, бифуркация дифференцировок на миелоидные и лимфоидные следует за первоначальным коммитированием уже на уровне кр-СКК, причем сам этот процесс не одномоментен и потеря, например, миелоидного потенциала лимфоидными предшественниками начинается с блокирования эритро-мегакариоцитарных дифференцировок, при сохранении грануло-моноцитарных, что сопровождается началом постепенного снижения потенциала самоподдержания. Во всяком случае можно выделить популяцию кр-стволовых клеток (Lin^-c-Kit⁺CD34⁺Flt3⁺Il-7⁺), сохраняющую лимфомиелоидный потенциал, но уже не способных к эритро/мегакариоцитарным дифференцировкам [12]. В самом приблизительном виде схема кроветворения, начиная с др-СКК, может быть, согласно этим авторам, представлена на рисунке 2.

В схему кроветворения всегда включали только паренхиму костного мозга, т.е. кроветворные клетки, производные СКК. Между тем в костном мозге существует еще одна стволовая клетка, мезенхимальная стволовая клетка (МСК), которая строит «дом» для кроветворных клеток, т.е. строму костного мозга. Долгое время она не привлекала особого внимания и оставалась в тени СКК. Однако в последнее время, в связи с проблемой «пластичности» стволовых клеток, МСК является предметом интенсивного изучения. И хотя время для пересмотра основных догм учения о кроветворении еще не настало, кажется целесообразным сопроводить схему кроветворения, схему иерархии кроветворных клеток, аналогичным иерархическим деревом МСК, клеток, строящих кроветворное микроокружение и обеспечивающих не только поддержание кроветворения, но и в значительной степени регуляцию его (рис.3).

МСК охарактеризованы значительно хуже, чем СКК. В костном мозге обнаружены клетки, способные при культивировании давать колонии прилипающих клеток разной морфологии, главным образом фибробластоподобных [13]. По мере пассажей клетки приобретают более однообразную морфологию, и могут расти бесконечно, более 100 удвоений. Такие клетки названы: Мультипотентные Взрослые Предшественники (MAPC). Они сохраняют в процессе пассажей мультипотентность и нормальный кариотип, но пока не ясно, не трансформированны ли они и являются ли реально стволовыми клетками стромы костного мозга [14]. Для МАРС описаны многие разнообразные дифференцировки, но происходят ли они в физиологических условиях, да и существуют ли эти клетки в организме пока не ясно.

Основные данные о существовании МСК и ее физиологическом значении были получены in vivo, при имплантации фрагментов костного мозга, например под капсулу почки. В этих условиях строма костного мозга перестраивается, кроветворные клетки покидают имплантат, а МСК строят кроветворное микроокружение заново: образуется кость, строма костного мозга, внеклеточный матрикс и все компоненты нормальной костномозговой стромы. На такую строму мигрируют СКК из крови, которые и начинают кроветворную дифференцировку. Остеокласты ремодулируют кость, образуется костный футляр с губчатой костью внутри, и возникает эктопический очаг кроветворения. Размер очага (измеренный по содержанию кроветворных клеток) строго пропорционален величине фрагмента эксплантированного костного мозга. Такая линейная зависимость говорит о существовании единого мультипотентного предшественника, МСК, предшественника всех элементов кроветворного микроокружения, но не способного дифференцироваться в кроветворные клетки. Другое подтверждение существования единой МСК было получено при изучении радиочувствительности МСК, которая характеризуется наличием линейной зависимостью доза-эффект, что было бы невозможно при существовании нескольких самостоятельных предшественников для различных клеток стромы. Эти же исследования показали независимость МСК от СКК клетки, так как их радиочувствительность различалась коренным образом (Чертков, Гуревич, 1984).

Одной из главных характеристик стволовой кроветворной клетки является ее способность к миграции, с повторным заселением кроветворных территорий, инстинкт дома. Именно эта ее способность позволила использовать внутривенную трансплантацию СКК. И в этом отношении МСК существенно отличается от СКК: она не способна к миграции, не попадает в пригодные для заселения участки при внутривенном введении, и даже у полных радиационных химер не участвует в создании кроветворного микроокружения. Различные миграционные характеристики являются еще одним веским доказательством независимости СКК и МСК.

Методом повторных пассажей очага эктопического кроветворения было показано, что МСК (клетка, способная переносить кроветворное микроокружение) обладает не только мультипотентностью, но и высоким пролиферативным потенциалом, «самоподдержанием» - она способна выдержать не менее 9 пассажей очага без снижения его размера, что характеризует ее как стволовую клетку. Действительно, МСК обладает способностью к дифференцировке во все клетки кроветворного микроокружения, и характеризуется высоким «самоподдержанием». На этой же модели были открыты, по меньшей мере, два стромальных предшественника: МСК, исходная мультипотентная клетка, способная к повторному переносу микроокружения, т.е. обладающая «самоподдержанием», и более зрелый мультипотентный элемент, индуцибильный предшественник стромы (ИПС), который отвечает на индукционные влияния и при наличии стимуляции (перенос в облученный организм) строит очаг, размер которого гораздо больше обычного (в нормальном реципиенте). Однако ИПС не способны к пассажу и при переносе такого очага к нормальному реципиенту возникает кроветворная территория обычного размера.

Конечно, существует внешнее сходство кроветворной и стромальной иерархий костного мозга. Однако по существу эти ткани принципиально отличаются. Основная задача кроветворной ткани – производство огромного количества клеток крови, имеющих относительно короткий жизненный цикл и потому нуждающихся в постоянном пополнении. Строма же кроветворной ткани представляет собой основу, «дом» для кроветворных клеток, кроветворное микроокружение, и обновление стромальных клеток происходит очень медленно, так как они имеют длительный жизненный цикл. Хотя строма постоянно перестраивается, интенсивность перестройки не идет ни в какое сравнение с темпом кроветворения. Так, для замены скелета у человека требуется около 10 лет. Понятно, что такой медленный темп пролиферации стромальных клеток существенно затрудняет расшифровку полных путей дифференцировки клеток стромальных линий. Представленный рисунок только намечает линии стромальных дифференцировок. Мы не знаем, существуют ли олиго-монопотентные стромальные предшественники и сколько клеточных элементов располагаются на пути от МСК до терминально дифференцированных клеток ряда. Совсем недостаточны знания о пролиферативной активности стромальных клеток, о продолжительности клеточного цикла и числе проделываемых митозов от соответствующего предшественника до зрелой клетки и многое другое.

Пока доказаны следующие линии дифференцировки МСК: кость, хрящ, строма костного мозга, сухожилия, жировая ткань. Весьма вероятно, что МСК способна дифференцироваться в гладкие мышцы сосудов. Менее ясна дифференцировка МСК в эндотелий, с последующим васкуло- и ангиогенезом.

            В очень примитивном виде функции стромы можно ограничить двумя: механическая (образование скелета) и кроветворная, создание кроветворного микроокружения. Последнее выполняет не только функцию дома для кроветворных клеток. Основная его роль заключается в осуществлении регулирующих влияний. В этом доме имеются привилегированные помещения, «ниши», в которых СКК защищены как от внешних индуцирующих воздействий, так и от внутренних сигналов, что блокирует их дифференцировку и обеспечивает сохранение резерва СКК. Другие участки стромы, включая клеточный матрикс, принимают участие в регуляции более зрелых клеток, разграничивая строму на участки преимущественно эритроидного или миелоидного кроветворения. Хотя механизм дифференциального функционирования отдельных участков стромы не выявлен, принципиальные основы такой регуляции видимо связаны с градиентом концентрации цитокинов и ростовых факторов в зависимости либо от близости клеток, продуцирующих цитокины, либо от взаимодействия рецептор-лиганд на кроветворных и стромальных клетках. Наиболее интригующий компонент кроветворного микроокружения – "ниша", поддерживающая стволовые клетки. Первые данные в этом направлении позволяют предполагать, что в создании ниш первостепенное участие принимают остеобласты [15;16].

            В отличие от СКК использование в клинике МСК только начато. Применение ее обычно требует создания искусственных трехмерных структур из биодеградирующихся материалов, или двумерных пленок. Имеющиеся данные показывают перспективность этих исследований для ускорения заживления переломов, для создания синовиальных поверхностей и, даже, для ремоделирования суставов.

Заключение.

            Уточнение схемы кроветворения, создание схемы стромальных дифференцировок, свидетельствует о быстром прогрессе в области стволовых клеток вообще и стволовых клеток костного мозга, в частности. Мы понимаем лучше последовательности дифференцировок стволовых клеток в тканях и быстро приближаемся к расшифровке молекулярных основ функционирования клеток. Можно не сомневаться, что в ближайшие годы мы будем свидетелями быстрого развития клеточной терапии в разных областях медицины, прежде всего в реконструктивных.

            К сожалению, как это часто бывает в моменты революционных достижений науки (а проблемы стволовых клеток и клеточной терапии, безусловно, к ним относятся), на поверхность всплывает разный мусор. В настоящее время мировая литература переполнена сообщениями о якобы достигнутых возможностях превращения одних тканей в другие за счет «универсальных» мультипотентных стволовых клеток. Сообщается о дифференцировке СКК в кардиомиоциты, нейроны, дерму, эпителий, гепатоциты и многие другие клетки и ткани, производные различных зародышевых листков. В подавляющем большинстве такие работы артефактны, а иногда и просто фальсифицированы. Одна из задач настоящего обзора, впервые объединяющего рассмотрение обеих категорий стволовых клеток костного мозга, заключается в демонстрации простого и очевидного факта: в физиологических условиях дифференцировки строго специфичны. Даже при общем происхождении (в данном случае мезенхимальном) и расположении в одной и той же ткани (костный мозг) линии дифференцировок СКК и МСК никогда не перекрываются. Время для пересмотра основных догм учения о кроветворной системы пока не настало.

Библиография.

     (1)   Чертков И.Л., Воробьев А.И.  Современная схема кроветворения. Проблемы гематологии и переливания крови 1973; 18(10):3-13.

     (2)   Воробьев А.И. Руководство по гематологии. 1985.

     (3)   Воробьев А.И. Дризе Н.И.,Чертков И.Л. Схема кроветворения: 1995. Проблемы Гематологии 1995; 1(1):7-14.

     (4)   Klarmann K, Ortiz M, Davies M, Keller JR. Identification of in vitro growth conditions for c-Kit-negative hematopoietic stem cells. Blood 2003; 102(9):3120-3128.

     (5)   Воробьев А.И., Бриллиант М.Д. Некоторые проблемы изучения лейкозов человека. Пробл гематол и перелив крови 1977; 22(9):3-11.

     (6)   Passegue E, Jamieson CH, Ailles LE, Weissman IL. Normal and leukemic hematopoiesis: are leukemias a stem cell disorder or a reacquisition of stem cell characteristics? Proc Natl Acad Sci U S A 2003; 100 Suppl 1:11842-11849.

     (7)   Drize NJ, Olshanskaya YV, Gerasimova LP, Manakova TE, Samoylina NL, Todria TV, Chertkov JL. Lifelong hematopoiesis in both reconstituted and sublethally irradiated mice is provided by multiple sequentially recruited stem cells. Exp Hematol 2001; 29(6):786-794.

     (8)   Gothot A, Pyatt R, McMahel J, Rice S, Srour EF. Functional heterogeneity of human CD34(+) cells isolated in subcompartments of the G0 /G1 phase of the cell cycle. Blood 1997; 90(11):4384-4393.

     (9)   Kondo M, Weissman IL, Akashi K. Identification of clonogenic common lymphoid progenitors in mouse bone marrow. Cell 1997; 91(5):661-672.

   (10)   Arber C, BitMansour A, Sparer TE, Higgins JP, Mocarski ES, Weissman IL, Shizuru JA, Brown JM. Common lymphoid progenitors rapidly engraft and protect against lethal murine cytomegalovirus infection after hematopoietic stem cell transplantation. Blood 2003; 102(2):421-428.

   (11)   Miyamoto T, Iwasaki H, Reizis B, Ye M, Graf T, Weissman IL, Akashi K. Myeloid or lymphoid promiscuity as a critical step in hematopoietic lineage commitment. Dev Cell 2002; 3(1):137-147.

   (12)   Adolfsson J, Mansson R, Buza-Vidas N, Hultquist A, Liuba K, Jensen CT, Bryder D, Yang L, Borge OJ, Thoren LA, Anderson K, Sitnicka E, Sasaki Y, Sigvardsson M, Jacobsen SE. Identification of Flt3+ lympho-myeloid stem cells lacking erythro-megakaryocytic potential a revised road map for adult blood lineage commitment. Cell 2005; 121(2):295-306.

   (13)   Luria EA, Panasyuk AF, Friedenstein AY. Fibroblast colony formation from monolayer cultures of blood cells. Transfusion 1971; 11(6):345-349.

   (14)   Jiang Y, Vaessen B, Lenvik T, Blackstad M, Reyes M, Verfaillie C. Multipotent progenitor cells can be isolated from postnatal murine bone marrow, muscle, and brain. Exp Hematol 2002; 30(8):896.

   (15)   Calvi LM, Adams GB, Weibrecht KW, Weber JM, Olson DP, Knight MC, Martin RP, Schipani E, Divieti P, Bringhurst FR, Milner LA, Kronenberg HM, Scadden DT. Osteoblastic cells regulate the haematopoietic stem cell niche. Nature 2003; 425(6960):841-846.

   (16)   Zhang J, Niu C, Ye L, Huang H, He X, Tong WG, Ross J, Haug J, Johnson T, Feng JQ, Harris S, Wiedemann LM, Mishina Y, Li L. Identification of the haematopoietic stem cell niche and control of the niche size. Nature 2003; 425(6960):836-841.

Рисунок 1.Схема кроветворения.

Рисунок 2.

Модернизированная схема из Адольфссона.

Рисунок 3.

Дифференцировки МСК