Ny undersøgelse afslører, hvordan menneskelige embryoer udvikler forløberen til bloddannende stamceller

Forfattere: Li Wang, Yuting Liu, Mingming Chen, Lei Li, Ming Li, Ying Wang, Lin He, Jun Li

Journal: Celle

Udgivelsesdato: 4. august 2023

Oversigt

Baggrund:

- Bloddannende stamceller (BFSC'er), kendt som hæmatopoietiske stamceller, producerer alle typer blodceller i kroppen.

- De opstår fra en specialiseret struktur kaldet det hæmogene endotel (HE), dannet under tidlig menneskelig embryonal udvikling.

- At forstå denne proces forbedrer viden om blodsygdomme og kan potentielt føre til nye behandlinger.

Metoder:

- Forskerholdet undersøgte menneskelige embryoner fra 5 til 8 ugers udvikling, opnået med tilladelse fra donorer efter elektive opsigelser.

- De brugte avancerede mikroskoper, molekylær billeddannelse og genekspressionsanalyse til at undersøge dannelsen og udviklingen af ​​HE i præcise tredimensionelle (3D) detaljer.

Nøglefund:

- Identifikation af hæmogene stamceller: I tidlige menneskelige embryoner viste visse celler i endotellaget af blodkar, kaldet "hæmogene stamceller", unikke egenskaber.

- Migration mod hjerteregion: Disse hæmogene stamceller gennemgik en spændende migrationsproces kaldet "intra-embryonisk hæmatopoietisk cellehandel", der bevægede sig fra deres udgangspunkter mod det område, hvor hjertet senere dannes.

- Hæmoangioblastdannelse: Ved hjertehalvmånen påvirkede hjertefeltet mesoderm, et mesodermalt væv, der er vigtigt for dannelsen af ​​hjertet og blodkarrene, de hæmogene stamceller og instruerede dem om at antage en ny udviklingsskæbne som "hæmoangioblaster".

- Hæmoangioblaster til hæmogent endotel: Hæmoangioblaster udvikler sig yderligere til klynger af HE-celler i tæt forbindelse med vaskulære netværk.

- Rolle af vaskulært plexus: De opdagede, at blodkarnetværk danner en dynamisk "vaskulær plexus" omkring HE-klyngerne, der spiller en afgørende rolle i at lette HE-cellernes overlevelse og fremme et støttende miljø for fremkomsten af ​​BFSC'er.

Betydning:

- Denne undersøgelse afdækker de tidlige begivenheder, der satte scenen for BFSC-udvikling i menneskelige embryoner. Det giver et omfattende kørekort over menneskelig hæmatopoietisk udvikling gennem omhyggelig 3D-analyse.

- Denne detaljerede viden åbner nye veje til at forstå embryonale udviklingsdefekter, der forstyrrer bloddannelsen, og designe terapier til potentielt at regenerere funktionelle blodsystemer i sygdomssammenhænge.