
Tất cả nội dung của iLive đều được xem xét về mặt y tế hoặc được kiểm tra thực tế để đảm bảo độ chính xác thực tế nhất có thể.
Chúng tôi có các hướng dẫn tìm nguồn cung ứng nghiêm ngặt và chỉ liên kết đến các trang web truyền thông có uy tín, các tổ chức nghiên cứu học thuật và, bất cứ khi nào có thể, các nghiên cứu đã được xem xét về mặt y tế. Lưu ý rằng các số trong ngoặc đơn ([1], [2], v.v.) là các liên kết có thể nhấp vào các nghiên cứu này.
Nếu bạn cảm thấy rằng bất kỳ nội dung nào của chúng tôi không chính xác, lỗi thời hoặc có thể nghi ngờ, vui lòng chọn nội dung đó và nhấn Ctrl + Enter.
Tế bào gốc tạo máu của túi noãn hoàng
Chuyên gia y tế của bài báo
Đánh giá lần cuối: 04.07.2025
Rõ ràng, các tiềm năng tăng sinh và biệt hóa khác nhau của tế bào gốc tạo máu được xác định bởi các đặc điểm phát triển phôi của chúng, vì ngay cả vị trí của các vùng tạo máu chính cũng thay đổi ở người trong quá trình phát sinh phôi. Các tế bào tiền thân tạo máu của túi noãn hoàng thai nhi được cam kết hình thành dòng tế bào hồng cầu độc quyền. Sau khi các HSC nguyên phát di cư đến gan và lách, phổ các dòng cam kết mở rộng trong môi trường vi mô của các cơ quan này. Đặc biệt, các tế bào gốc tạo máu có được khả năng tạo ra các tế bào dòng lymphoid. Trong thời kỳ trước khi sinh, các tế bào tiền thân tạo máu đạt đến vùng định vị cuối cùng và lấp đầy tủy xương. Trong quá trình phát triển trong tử cung, máu của thai nhi chứa một số lượng đáng kể các tế bào gốc tạo máu. Ví dụ, vào tuần thứ 13 của thai kỳ, mức HSC đạt tới 18% tổng số tế bào máu đơn nhân. Sau đó, người ta quan sát thấy hàm lượng của chúng giảm dần, nhưng ngay cả trước khi sinh, lượng HSC trong máu dây rốn cũng không khác nhiều so với lượng của chúng trong tủy xương.
Theo các khái niệm cổ điển, sự thay đổi tự nhiên trong vị trí tạo máu trong quá trình phát triển phôi của động vật có vú được thực hiện bằng cách di cư và đưa vào một môi trường vi mô mới của các tế bào gốc tạo máu đa năng - từ túi noãn hoàng đến gan, lá lách và tủy xương. Vì ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển phôi, mô tạo máu chứa một số lượng lớn tế bào gốc, giảm dần khi thai nhi trưởng thành, nên mô tạo máu của gan phôi được coi là hứa hẹn nhất để thu được tế bào gốc tạo máu, được phân lập từ vật liệu bị phá thai ở tuần thứ 5-8 của thai kỳ.
Những câu hỏi về nguồn gốc của tế bào gốc tạo máu
Không còn nghi ngờ gì nữa, sự hình thành hồng cầu phôi thai bắt nguồn từ các đảo máu của túi noãn hoàng. Tuy nhiên, tiềm năng biệt hóa trong ống nghiệm của các tế bào tạo máu túi noãn hoàng rất hạn chế (chúng biệt hóa chủ yếu thành hồng cầu). Cần lưu ý rằng việc cấy ghép tế bào gốc tạo máu túi noãn hoàng không thể phục hồi quá trình tạo máu trong thời gian dài. Hóa ra, những tế bào này không phải là tiền thân của HSC trưởng thành. HSC thực sự xuất hiện sớm hơn, vào tuần thứ 3-5 của quá trình phát triển trong tử cung, trong vùng hình thành mô dạ dày và nội mô mạch máu (splanchnopleura paraaortic, P-SP), cũng như ở vị trí của động mạch chủ, tuyến sinh dục và thận nguyên phát - trong trung thận hay còn gọi là vùng AGM. Người ta đã chứng minh rằng các tế bào vùng AGM không chỉ là nguồn gốc của HSC mà còn là tế bào nội mô mạch máu, cũng như các tế bào hủy xương tham gia vào quá trình hình thành mô xương. Vào tuần thứ 6 của thai kỳ, các tế bào tiền thân tạo máu sớm từ vùng AGM di chuyển đến gan, đây vẫn là cơ quan tạo máu chính của thai nhi cho đến khi sinh.
Vì điểm này cực kỳ quan trọng theo quan điểm của việc cấy ghép tế bào, nên vấn đề về nguồn gốc của HSC trong quá trình phôi thai người xứng đáng được trình bày chi tiết hơn. Những ý tưởng cổ điển cho rằng tế bào gốc tạo máu của động vật có vú và chim có nguồn gốc từ nguồn ngoài phôi dựa trên các nghiên cứu của Metcalf và Moore, những người đầu tiên sử dụng phương pháp nhân bản HSC và các thế hệ sau của chúng được phân lập từ túi noãn hoàng. Kết quả công trình của họ là cơ sở cho lý thuyết di cư, theo đó HSC, lần đầu tiên xuất hiện trong túi noãn hoàng, lần lượt sinh sôi trong các cơ quan tạo máu tạm thời và cuối cùng khi môi trường vi mô tương ứng được hình thành trong chúng. Đây là cách xác lập quan điểm cho rằng sự ra đời của HSC, ban đầu được định vị trong túi noãn hoàng, đóng vai trò là cơ sở tế bào cho quá trình tạo máu cuối cùng.
Tế bào tiền thân tạo máu túi noãn hoàng thuộc về loại tế bào tiền thân tạo máu sớm nhất. Kiểu hình của chúng được mô tả bằng công thức AA4.1+CD34+c-kit+. Không giống như HSC tủy xương trưởng thành, chúng không biểu hiện kháng nguyên Sca-1 và phân tử MHC. Có vẻ như sự xuất hiện của các kháng nguyên đánh dấu trên màng bề mặt của HSC túi noãn hoàng trong quá trình nuôi cấy tương ứng với sự biệt hóa của chúng trong quá trình phát triển phôi với sự hình thành các dòng tạo máu đã cam kết: mức độ biểu hiện kháng nguyên CD34 và Thy-1 giảm, biểu hiện CD38 và CD45RA tăng và các phân tử HLA-DR xuất hiện. Với sự chuyên môn hóa tiếp theo trong ống nghiệm được kích thích bởi cytokine và các yếu tố tăng trưởng, biểu hiện của các kháng nguyên đặc hiệu cho các tế bào tiền thân tạo máu của một dòng tế bào nhất định bắt đầu. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu về quá trình tạo máu phôi ở đại diện của ba lớp động vật có xương sống (lưỡng cư, chim và động vật có vú) và đặc biệt là phân tích nguồn gốc của HSC chịu trách nhiệm cho quá trình tạo máu xác định trong quá trình phát sinh phôi sau khi sinh, lại trái ngược với các khái niệm cổ điển. Người ta đã xác định rằng ở đại diện của tất cả các lớp được xem xét, hai vùng độc lập mà HSC phát sinh được hình thành trong quá trình phôi. Vùng "cổ điển" ngoài phôi được biểu thị bằng túi noãn hoàng hoặc các chất tương tự của nó, trong khi vùng nội phôi mới được xác định gần đây về vị trí của HSC bao gồm trung mô paraaortic và vùng AGM. Ngày nay, có thể lập luận rằng ở động vật lưỡng cư và chim, HSC xác định có nguồn gốc từ các nguồn trong phôi, trong khi ở động vật có vú và người, sự tham gia của HSC túi noãn hoàng trong quá trình tạo máu xác định vẫn chưa thể bị loại trừ hoàn toàn.
Tạo máu phôi trong túi noãn hoàng thực chất là tạo hồng cầu nguyên phát, đặc trưng bởi sự bảo tồn nhân ở mọi giai đoạn trưởng thành của hồng cầu và tổng hợp hemoglobin loại bào thai. Theo dữ liệu mới nhất, làn sóng tạo hồng cầu nguyên phát kết thúc trong túi noãn hoàng vào ngày thứ 8 của quá trình phát triển phôi. Tiếp theo là giai đoạn tích tụ các tế bào tiền thân hồng cầu xác định - BFU-E, được hình thành độc quyền trong túi noãn hoàng và xuất hiện lần đầu tiên vào ngày thứ 9 của thai kỳ. Ở giai đoạn tiếp theo của quá trình hình thành phôi, các tế bào tiền thân hồng cầu xác định - CFU-E, cũng như (!) tế bào mast và CFU-GM đã được hình thành. Đây là cơ sở cho quan điểm cho rằng các tế bào tiền thân xác định xuất hiện trong túi noãn hoàng, di chuyển cùng với dòng máu, định cư trong gan và nhanh chóng bắt đầu giai đoạn đầu tiên của tạo máu trong phôi. Theo các khái niệm này, túi noãn hoàng có thể được coi là nơi diễn ra quá trình tạo hồng cầu ban đầu, mặt khác là nguồn đầu tiên của các tế bào tiền thân tạo máu xác định trong quá trình phát triển phôi.
Người ta đã chứng minh rằng các tế bào hình thành khuẩn lạc có tiềm năng tăng sinh cao có thể được phân lập từ túi noãn hoàng sớm nhất là vào ngày thứ 8 của thai kỳ, tức là rất lâu trước khi hệ thống mạch máu của phôi và túi noãn hoàng đóng lại. Hơn nữa, các tế bào có tiềm năng tăng sinh cao thu được từ túi noãn hoàng trong ống nghiệm tạo thành các khuẩn lạc có kích thước và thành phần tế bào không khác biệt so với các thông số tương ứng của sự phát triển nuôi cấy của tế bào gốc tủy xương. Đồng thời, khi cấy lại các tế bào hình thành khuẩn lạc của túi noãn hoàng có tiềm năng tăng sinh cao, nhiều tế bào hình thành khuẩn lạc con và tế bào tiền thân đa năng hơn đáng kể so với khi sử dụng tế bào tiền thân tủy xương của quá trình tạo máu.
Kết luận cuối cùng về vai trò của tế bào gốc tạo máu túi noãn hoàng trong quá trình tạo máu xác định có thể được đưa ra từ kết quả của công trình mà trong đó các tác giả đã thu được một dòng tế bào nội mô túi noãn hoàng (G166), hỗ trợ hiệu quả sự tăng sinh của các tế bào của nó với các đặc điểm kiểu hình và chức năng của HSC (AA4.1 + WGA +, mật độ thấp và tính chất kết dính yếu). Hàm lượng sau này tăng hơn 100 lần khi được nuôi cấy trên lớp nuôi cấy tế bào C166 trong 8 ngày. Đại thực bào, bạch cầu hạt, đại thực bào, tế bào nguyên bào và tế bào đơn nhân, cũng như tế bào tiền thân của tế bào lympho B và T đã được xác định trong các khuẩn lạc hỗn hợp phát triển trên một lớp tế bào C166 phụ. Các tế bào túi noãn hoàng phát triển trên một lớp tế bào nội mô phụ có khả năng tự sinh sản và chịu được tới ba lần cấy truyền trong các thí nghiệm của tác giả. Việc phục hồi quá trình tạo máu với sự trợ giúp của chúng ở những con chuột trưởng thành mắc chứng suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng (SCID) đi kèm với sự hình thành của tất cả các loại bạch cầu, cũng như tế bào lympho T và B. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của mình, các tác giả đã sử dụng các tế bào túi noãn hoàng của phôi 10 ngày tuổi, trong đó hệ thống mạch máu ngoài phôi và trong phôi đã đóng, điều này không cho phép chúng ta loại trừ sự hiện diện của HSC trong phôi giữa các tế bào túi noãn hoàng.
Đồng thời, phân tích tiềm năng biệt hóa của các tế bào tạo máu ở giai đoạn phát triển sớm, được phân lập trước khi hợp nhất các hệ thống mạch máu của túi noãn hoàng và phôi (8-8,5 ngày tuổi thai), cho thấy sự hiện diện của các tiền chất của tế bào T và B trong túi noãn hoàng, nhưng không có trong thân phôi. Trong hệ thống in vitro, bằng phương pháp nuôi cấy hai giai đoạn trên một lớp đơn bào biểu mô và dưới biểu mô của tuyến ức, các tế bào đơn nhân của túi noãn hoàng biệt hóa thành tế bào lympho T tiền T và trưởng thành. Trong cùng điều kiện nuôi cấy, nhưng trên một lớp đơn bào tế bào gốc của gan và tủy xương, các tế bào đơn nhân của túi noãn hoàng biệt hóa thành tế bào tiền B và tế bào lympho IglVT-B trưởng thành.
Kết quả của các nghiên cứu này chỉ ra khả năng phát triển các tế bào hệ thống miễn dịch từ mô ngoài phôi của túi noãn hoàng và sự hình thành các dòng tế bào T và B nguyên phát phụ thuộc vào các yếu tố của vi môi trường mô đệm của các cơ quan tạo máu phôi.
Các tác giả khác cũng đã chỉ ra rằng túi noãn hoàng chứa các tế bào có tiềm năng biệt hóa thành lymphoid, và các tế bào lympho tạo thành không khác biệt về đặc điểm kháng nguyên so với các tế bào lympho ở động vật trưởng thành về mặt sinh dục. Người ta đã xác định rằng các tế bào túi noãn hoàng của phôi 8-9 ngày tuổi có khả năng phục hồi quá trình tạo lympho trong tuyến ức tế bào không tuyến ức với sự xuất hiện của các tế bào lympho CD3+CD4+- và CD3+CD8+- trưởng thành sở hữu một danh mục thụ thể tế bào T đã hình thành. Do đó, tuyến ức có thể được các tế bào có nguồn gốc ngoài phôi tập hợp, nhưng không thể loại trừ khả năng di cư có thể xảy ra của các tế bào tiền thân tế bào lympho T sớm từ các nguồn tạo lympho trong phôi vào tuyến ức.
Đồng thời, việc cấy ghép các tế bào tạo máu túi noãn hoàng cho người nhận đã chiếu xạ trưởng thành không phải lúc nào cũng dẫn đến sự tái tạo lâu dài các vùng định vị mô tạo máu đã cạn kiệt và các tế bào túi noãn hoàng trong ống nghiệm tạo ra ít khuẩn lạc lách hơn đáng kể so với các tế bào vùng AGM. Trong một số trường hợp, bằng cách sử dụng các tế bào túi noãn hoàng của phôi 9 ngày tuổi, vẫn có thể đạt được sự tái tạo lâu dài (lên đến 6 tháng) của mô tạo máu ở người nhận đã chiếu xạ. Các tác giả tin rằng các tế bào túi noãn hoàng có kiểu hình CD34+c-kit+ không chỉ không khác với các tế bào từ vùng AGM về khả năng tái tạo các cơ quan tạo máu đã cạn kiệt mà còn phục hồi quá trình tạo máu hiệu quả hơn, vì túi noãn hoàng chứa nhiều hơn gần 37 lần.
Cần lưu ý rằng các thí nghiệm sử dụng tế bào tạo máu túi noãn hoàng với các kháng nguyên đánh dấu của tế bào gốc tạo máu (c-kit+ và/hoặc CD34+ và CD38+), được tiêm trực tiếp vào gan hoặc tĩnh mạch bụng của con của chuột cái được tiêm busulfan vào ngày thứ 18 của thai kỳ. Ở những động vật mới sinh như vậy, quá trình tạo tủy của chúng bị ức chế mạnh do busulfan loại bỏ các tế bào gốc tạo máu. Sau khi cấy ghép tế bào gốc tạo máu túi noãn hoàng, các thành phần được hình thành có chứa dấu hiệu của người hiến tặng - glycerophosphate dehydrogenase - đã được phát hiện trong máu ngoại vi của người nhận trong 11 tháng. Người ta thấy rằng HSC túi noãn hoàng phục hồi hàm lượng tế bào dòng lympho, dòng tủy và dòng hồng cầu trong máu, tuyến ức, lá lách và tủy xương, và mức độ chimerism cao hơn trong trường hợp truyền tế bào túi noãn hoàng vào gan so với truyền tĩnh mạch. Các tác giả tin rằng HSC túi noãn hoàng của phôi giai đoạn đầu (lên đến 10 ngày) cần tương tác sơ bộ với vi môi trường tạo máu của gan để thành công trong việc tạo ra các cơ quan tạo máu của người nhận trưởng thành. Có thể có một giai đoạn phát triển độc đáo trong quá trình hình thành phôi, khi các tế bào túi noãn hoàng, ban đầu di chuyển đến gan, sau đó có được khả năng tạo ra chất nền của các cơ quan tạo máu của người nhận trưởng thành.
Về vấn đề này, cần lưu ý rằng hiện tượng chimerism của các tế bào hệ thống miễn dịch thường được quan sát thấy sau khi cấy ghép tế bào tủy xương cho những người nhận trưởng thành đã được chiếu xạ - trong máu của những người nhận trưởng thành này, các tế bào có kiểu hình của người hiến tặng được tìm thấy với số lượng khá lớn trong số các tế bào lympho B, T và bạch cầu hạt của người nhận, hiện tượng này kéo dài ít nhất 6 tháng.
Các tế bào tạo máu ở động vật có vú lần đầu tiên được phát hiện bằng các phương pháp hình thái vào ngày thứ 7 của quá trình phát triển phôi và được biểu thị bằng các đảo tạo máu bên trong các mạch của túi noãn hoàng. Tuy nhiên, sự biệt hóa tạo máu tự nhiên trong túi noãn hoàng chỉ giới hạn ở các hồng cầu nguyên phát giữ lại nhân và tổng hợp hemoglobin của thai nhi. Tuy nhiên, người ta vẫn tin rằng túi noãn hoàng là nguồn duy nhất của HSC di chuyển đến các cơ quan tạo máu của phôi đang phát triển và cung cấp quá trình tạo máu xác định ở động vật trưởng thành, vì sự xuất hiện của HSC trong cơ thể phôi trùng với quá trình đóng các hệ thống mạch máu của túi noãn hoàng và phôi. Quan điểm này được hỗ trợ bởi dữ liệu cho thấy các tế bào túi noãn hoàng, khi được nhân bản trong ống nghiệm, sẽ tạo ra các bạch cầu hạt và đại thực bào, và trong cơ thể sống - tạo ra các khuẩn lạc lách. Sau đó, trong quá trình thử nghiệm cấy ghép, người ta đã xác định được rằng các tế bào tạo máu của túi noãn hoàng, trong chính túi noãn hoàng chỉ có khả năng biệt hóa thành hồng cầu nguyên phát, trong môi trường vi mô của gan chuột SCID sơ sinh và trưởng thành, tuyến ức hoặc mô đệm bị suy yếu có khả năng tái tạo các cơ quan tạo máu với sự phục hồi của tất cả các dòng tạo máu ngay cả ở động vật trưởng thành được nhận. Về nguyên tắc, điều này cho phép chúng ta phân loại chúng là HSC thực sự - là các tế bào hoạt động trong thời kỳ sau sinh. Người ta cho rằng túi noãn hoàng, cùng với vùng AGM, đóng vai trò là nguồn HSC cho quá trình tạo máu dứt khoát ở động vật có vú, nhưng sự đóng góp của chúng vào sự phát triển của hệ thống tạo máu vẫn chưa rõ ràng. Ý nghĩa sinh học của sự tồn tại của hai cơ quan tạo máu có chức năng tương tự nhau trong quá trình phôi thai sớm ở động vật có vú cũng chưa rõ ràng.
Cuộc tìm kiếm câu trả lời cho những câu hỏi này vẫn tiếp tục. Trong cơ thể sống, người ta có thể chứng minh sự hiện diện trong túi noãn hoàng của phôi 8-8,5 ngày tuổi của các tế bào phục hồi quá trình tạo lympho ở chuột SCID bị chiếu xạ bán chết với tình trạng thiếu hụt rõ rệt tế bào lympho T và B. Các tế bào tạo máu trong túi noãn hoàng được tiêm cả qua đường phúc mạc và trực tiếp vào mô lách và gan. Sau 16 tuần, các tế bào lympho T TCR/CD34 CD4+ và CD8+ và các tế bào lympho B B-220+IgM+ được gắn nhãn bằng gen antrx của người hiến tặng đã được phát hiện ở những người nhận. Đồng thời, các tác giả không tìm thấy tế bào gốc có khả năng phục hồi hệ thống miễn dịch như vậy trong cơ thể của phôi 8-8,5 ngày tuổi.
Tế bào tạo máu túi noãn hoàng có tiềm năng tăng sinh cao và có khả năng tự sinh sản kéo dài trong ống nghiệm. Một số tác giả xác định các tế bào này là HSC dựa trên quá trình tạo ra các tế bào tiền thân hồng cầu kéo dài (gần 7 tháng), khác với các tế bào tiền thân tủy xương của dòng hồng cầu ở thời gian di chuyển dài hơn, kích thước khuẩn lạc lớn hơn, độ nhạy cảm cao hơn với các yếu tố tăng trưởng và tăng sinh lâu hơn. Ngoài ra, trong điều kiện nuôi cấy tế bào túi noãn hoàng thích hợp trong ống nghiệm, các tế bào tiền thân lymphoid cũng được hình thành.
Dữ liệu được trình bày nói chung cho phép chúng ta coi túi noãn hoàng là nguồn HSC, ít cam kết hơn và do đó có tiềm năng tăng sinh lớn hơn tế bào gốc tủy xương. Tuy nhiên, mặc dù túi noãn hoàng chứa các tế bào tiền thân tạo máu đa năng duy trì nhiều dòng biệt hóa tạo máu khác nhau trong ống nghiệm trong thời gian dài, tiêu chí duy nhất cho sự hoàn chỉnh của HSC là khả năng tái tạo lâu dài các cơ quan tạo máu của người nhận, những tế bào tạo máu bị phá hủy hoặc khiếm khuyết về mặt di truyền. Do đó, câu hỏi chính là liệu các tế bào tạo máu đa năng của túi noãn hoàng có thể di chuyển và định cư tại các cơ quan tạo máu hay không và liệu có nên xem xét lại các công trình đã biết chứng minh khả năng tái tạo các cơ quan tạo máu của động vật trưởng thành với sự hình thành các dòng tạo máu chính hay không. Các nguồn GSC xác định trong phôi đã được xác định trong phôi chim vào những năm 1970, điều này đã làm dấy lên nghi ngờ về các ý tưởng đã được thiết lập về nguồn gốc ngoài phôi của GSC, bao gồm cả ở các đại diện của các lớp động vật có xương sống khác. Trong vài năm gần đây, các ấn phẩm đã xuất hiện về sự hiện diện của các vùng trong phôi tương tự chứa GSC ở động vật có vú và con người.
Cần lưu ý một lần nữa rằng kiến thức cơ bản trong lĩnh vực này cực kỳ quan trọng đối với ghép tế bào thực hành, vì nó không chỉ giúp xác định nguồn HSC ưa thích mà còn thiết lập các đặc điểm tương tác của tế bào tạo máu nguyên phát với sinh vật lạ về mặt di truyền. Người ta biết rằng việc đưa tế bào gốc tạo máu của gan thai nhi người vào phôi cừu ở giai đoạn hình thành cơ quan dẫn đến sự ra đời của động vật chimera, trong máu và tủy xương, 3 đến 5% tế bào tạo máu của người được xác định ổn định. Đồng thời, HSC của người không thay đổi kiểu nhân, duy trì tỷ lệ tăng sinh cao và khả năng biệt hóa. Ngoài ra, HSC lạ được cấy ghép không xung đột với hệ thống miễn dịch và thực bào của sinh vật chủ và không biến đổi thành tế bào khối u, tạo thành cơ sở cho sự phát triển chuyên sâu các phương pháp điều chỉnh trong tử cung bệnh lý di truyền di truyền bằng cách sử dụng HSC hoặc ESC được chuyển gen với gen thiếu hụt.
Nhưng ở giai đoạn nào của quá trình phôi thai thì việc thực hiện một sự điều chỉnh như vậy là phù hợp hơn? Lần đầu tiên, các tế bào được xác định để tạo máu xuất hiện ở động vật có vú ngay sau khi cấy ghép (ngày thứ 6 của thai kỳ), khi các dấu hiệu hình thái của sự biệt hóa tạo máu và các cơ quan tạo máu dự kiến vẫn chưa có. Ở giai đoạn này, các tế bào phân tán của phôi chuột có khả năng tái tạo các cơ quan tạo máu của người nhận được chiếu xạ với sự hình thành các tế bào hồng cầu và tế bào lympho khác với tế bào chủ ở loại hemoglobin hoặc glycerophosphate isomerase, cũng như một dấu hiệu nhiễm sắc thể bổ sung (Tb) của các tế bào cho. Ở động vật có vú, cũng như ở chim, đồng thời với túi noãn hoàng, trước khi đóng kín nền mạch chung, các tế bào tạo máu xuất hiện trực tiếp trong thân phôi ở màng phổi tạng cạnh động mạch chủ. Các tế bào tạo máu của kiểu hình AA4.1+ được phân lập từ vùng AGM và được mô tả là các tế bào tạo máu đa năng tạo thành tế bào lympho T và B, bạch cầu hạt, đại thực bào và đại thực bào. Về mặt kiểu hình, các tế bào tiền thân đa năng này rất gần với HSC của tủy xương ở động vật trưởng thành (CD34+c-kit+). Số lượng tế bào AA4.1+ đa năng trong số tất cả các tế bào của vùng AGM là nhỏ - chúng chỉ chiếm không quá 1/12 phần của nó.
Trong phôi người, một vùng trong phôi chứa HSC tương đồng với vùng AGM của động vật cũng đã được xác định. Hơn nữa, ở người, hơn 80% tế bào đa năng có tiềm năng tăng sinh cao được chứa trong cơ thể phôi, mặc dù các tế bào như vậy cũng có trong túi noãn hoàng. Một phân tích chi tiết về vị trí của chúng cho thấy hàng trăm tế bào như vậy được thu thập trong các nhóm nhỏ gọn nằm gần nội mô của thành bụng của động mạch chủ lưng. Về mặt kiểu hình, chúng là tế bào CD34CD45+Lin. Ngược lại, trong túi noãn hoàng, cũng như trong các cơ quan tạo máu khác của phôi (gan, tủy xương), các tế bào như vậy là đơn lẻ.
Do đó, trong phôi người, vùng AGM chứa các cụm tế bào tạo máu có liên quan chặt chẽ với nội mô bụng của động mạch chủ lưng. Sự tiếp xúc này cũng được theo dõi ở cấp độ miễn dịch hóa học - cả các tế bào của các cụm tạo máu và các tế bào nội mô đều biểu hiện yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu, phối tử Flt-3, các thụ thể FLK-1 và STK-1 của chúng, cũng như yếu tố phiên mã của tế bào gốc bệnh bạch cầu. Trong vùng AGM, các dẫn xuất trung mô được biểu thị bằng một sợi dày đặc các tế bào tròn nằm dọc theo toàn bộ động mạch chủ lưng và biểu hiện tenascin C - một glycoprotein của chất nền tham gia tích cực vào các quá trình tương tác và di chuyển giữa các tế bào.
Tế bào gốc đa năng của vùng AGM sau khi cấy ghép nhanh chóng phục hồi quá trình tạo máu ở chuột trưởng thành được chiếu xạ và cung cấp quá trình tạo máu hiệu quả trong thời gian dài (lên đến 8 tháng). Các tác giả không tìm thấy các tế bào có đặc tính như vậy trong túi noãn hoàng. Kết quả của nghiên cứu này được xác nhận bởi dữ liệu của một công trình khác, cho thấy ở phôi giai đoạn phát triển sớm (10,5 ngày), vùng AGM là nguồn tế bào duy nhất tương ứng với định nghĩa của HSC, phục hồi quá trình tạo máu tủy và lympho ở những người nhận được chiếu xạ trưởng thành.
Dòng tế bào gốc AGM-S3 được phân lập từ vùng AGM, các tế bào của vùng này hỗ trợ việc tạo ra các tế bào tiền thân đã cam kết CFU-GM, BFU-E, CFU-E và các đơn vị tạo khuẩn lạc hỗn hợp trong nuôi cấy. Hàm lượng của các đơn vị sau trong quá trình nuôi cấy trên lớp tế bào nuôi cấy của dòng tế bào AGM-S3 tăng từ 10 đến 80 lần. Do đó, môi trường vi mô của vùng AGM chứa các tế bào gốc tế bào gốc hỗ trợ hiệu quả quá trình tạo máu, do đó bản thân vùng AGM có thể hoạt động như một cơ quan tạo máu phôi - nguồn HSC xác định, tức là HSC tạo thành mô tạo máu của động vật trưởng thành.
Phân tích miễn dịch mở rộng thành phần tế bào của vùng AGM cho thấy vùng này không chỉ chứa các tế bào tạo máu đa năng mà còn chứa các tế bào cam kết biệt hóa dòng tủy và dòng lympho (tế bào lympho T và B). Tuy nhiên, phân tích phân tử từng tế bào CD34+c-kit+ từ vùng AGM sử dụng phản ứng chuỗi polymerase cho thấy chỉ có sự hoạt hóa của các gen beta-globin và myeloperoxidase, nhưng không có gen lympho mã hóa tổng hợp CD34, Thy-1 và 15. Sự hoạt hóa một phần các gen đặc hiệu dòng dõi là đặc trưng của các giai đoạn phát sinh phôi sớm trong quá trình tạo ra HSC và tế bào tiền thân. Xem xét rằng số lượng tế bào tiền thân cam kết trong vùng AGM của phôi 10 ngày thấp hơn 2-3 bậc độ lớn so với gan, có thể lập luận rằng vào ngày thứ 10 của quá trình tạo phôi, quá trình tạo máu ở vùng AGM mới chỉ bắt đầu, trong khi ở cơ quan tạo máu chính của thai nhi trong giai đoạn này, các dòng tạo máu đã phát triển.
Thật vậy, không giống như các tế bào gốc tạo máu trước đó (9-11 ngày) của túi noãn hoàng và vùng AGM, tái tạo môi trường vi mô tạo máu của trẻ sơ sinh, nhưng không phải của cơ thể trưởng thành, các tế bào tiền thân tạo máu của gan phôi 12-17 ngày không còn yêu cầu môi trường vi mô sau sinh sớm nữa và tạo ra các cơ quan tạo máu của động vật trưởng thành không tệ hơn trẻ sơ sinh. Sau khi cấy ghép HSC gan phôi, quá trình tạo máu ở chuột trưởng thành được chiếu xạ có đặc tính đa dòng. Ngoài ra, khi sử dụng các khuẩn lạc được gắn nhãn, người ta đã chứng minh rằng hoạt động của các dòng được ghép hoàn toàn phụ thuộc vào sự kế thừa dòng được tiết lộ trong tủy xương của người trưởng thành. Do đó, HSC gan phôi, được gắn nhãn trong những điều kiện nhẹ nhàng nhất, không có sự kích thích trước bằng cytokine ngoại sinh, đã sở hữu các thuộc tính chính của HSC trưởng thành: chúng không yêu cầu vi môi trường sau phôi sớm, đi vào trạng thái ngủ đông sâu sau khi cấy ghép và được huy động vào quá trình hình thành dòng vô tính theo mô hình kế thừa dòng vô tính.
Rõ ràng là cần phải đi sâu hơn vào hiện tượng diễn thế vô tính. Quá trình tạo hồng cầu được thực hiện bởi các tế bào gốc tạo máu có tiềm năng tăng sinh cao và khả năng biệt hóa thành tất cả các dòng tế bào tiền thân đã cam kết của các tế bào máu. Ở cường độ tạo máu bình thường, hầu hết các tế bào gốc tạo máu đều ở trạng thái ngủ đông và được huy động để tăng sinh và biệt hóa, tuần tự hình thành các bản sao thay thế lẫn nhau. Quá trình này được gọi là diễn thế vô tính. Bằng chứng thực nghiệm về diễn thế vô tính trong hệ thống tạo máu đã thu được trong các nghiên cứu với HSC được đánh dấu bằng sự chuyển gen retrovirus. Ở động vật trưởng thành, quá trình tạo máu được duy trì bởi nhiều bản sao tạo máu hoạt động đồng thời, các dẫn xuất của HSC. Dựa trên hiện tượng diễn thế vô tính, một phương pháp tiếp cận tái tạo quần thể để xác định HSC đã được phát triển. Theo nguyên lý này, người ta phân biệt giữa tế bào gốc tạo máu dài hạn (LT-HSC), có khả năng phục hồi hệ thống tạo máu trong suốt cuộc đời, và HSC ngắn hạn, thực hiện chức năng này trong một khoảng thời gian giới hạn.
Nếu chúng ta xem xét các tế bào gốc tạo máu theo quan điểm của phương pháp tiếp cận tái tạo, thì đặc điểm của các tế bào tạo máu của gan phôi là khả năng tạo ra các khuẩn lạc có kích thước lớn hơn đáng kể so với các khuẩn lạc trong quá trình phát triển của máu dây rốn hoặc HSC tủy xương, và điều này áp dụng cho tất cả các loại khuẩn lạc. Chỉ riêng thực tế này đã chỉ ra tiềm năng tăng sinh cao hơn của các tế bào tạo máu của gan phôi. Một đặc tính độc đáo của các tế bào tiền thân tạo máu của gan phôi là chu kỳ tế bào ngắn hơn so với các nguồn khác, điều này có tầm quan trọng lớn xét về hiệu quả của việc tái tạo cơ quan tạo máu trong quá trình cấy ghép. Phân tích thành phần tế bào của huyền phù tạo máu thu được từ các nguồn của một sinh vật trưởng thành chỉ ra rằng ở tất cả các giai đoạn phát sinh, các tế bào nhân chủ yếu được biểu hiện bằng các tế bào đã biệt hóa cuối cùng, số lượng và kiểu hình của chúng phụ thuộc vào độ tuổi phát sinh của người hiến mô tạo máu. Đặc biệt, dịch treo tế bào đơn nhân của tủy xương và máu dây rốn bao gồm hơn 50% tế bào trưởng thành của chuỗi lymphoid, trong khi mô tạo máu của gan phôi chứa ít hơn 10% tế bào lympho. Ngoài ra, các tế bào của dòng tủy trong gan phôi và thai nhi chủ yếu được biểu hiện bằng chuỗi hồng cầu, trong khi trong máu dây rốn và tủy xương, các thành phần bạch cầu hạt-đại thực bào chiếm ưu thế.
Điều quan trọng nữa là gan phôi chứa một bộ hoàn chỉnh các tiền chất tạo máu sớm nhất. Trong số các tiền chất sau, cần lưu ý đến các tế bào tạo thành khuẩn lạc hồng cầu, hạt, megakaryopoietic và đa dòng. Các tiền chất nguyên thủy hơn của chúng - LTC-IC - có khả năng tăng sinh và biệt hóa trong ống nghiệm trong 5 tuần hoặc lâu hơn, và cũng duy trì hoạt động chức năng sau khi ghép vào cơ thể người nhận trong quá trình ghép dị loại và thậm chí là ghép dị loại cho động vật suy giảm miễn dịch.
Tính khả thi sinh học của sự chiếm ưu thế của các tế bào hồng cầu trong gan phôi (lên đến 90% tổng số các yếu tố tạo máu) là do nhu cầu cung cấp khối lượng hồng cầu đang tăng nhanh cho thể tích máu đang phát triển của thai nhi. Ở gan phôi, quá trình tạo hồng cầu được biểu thị bằng các tiền chất hồng cầu hạt nhân có các mức độ trưởng thành khác nhau chứa hemoglobin thai nhi (a2u7), do có ái lực cao hơn với oxy, đảm bảo hấp thụ hiệu quả oxy từ máu của mẹ. Sự tăng cường quá trình tạo hồng cầu ở gan phôi có liên quan đến sự gia tăng cục bộ trong quá trình tổng hợp erythropoietin (EPO). Đáng chú ý là sự hiện diện của riêng erythropoietin là đủ để hiện thực hóa tiềm năng tạo máu của các tế bào tạo máu trong gan phôi, trong khi sự kết hợp của các cytokine và các yếu tố tăng trưởng bao gồm EPO, SCF, GM-CSF và IL-3 là cần thiết để cam kết các tế bào gốc tạo máu trong tủy xương và máu dây rốn thực hiện quá trình tạo hồng cầu. Đồng thời, các tế bào tiền thân tạo máu sớm được phân lập từ gan phôi, không có thụ thể cho EPO, không phản ứng với erythropoietin ngoại sinh. Để kích thích quá trình tạo hồng cầu trong dịch treo các tế bào đơn nhân của gan phôi, cần có sự hiện diện của các tế bào nhạy cảm với erythropoietin tiên tiến hơn với kiểu hình CD34+CD38+, biểu hiện thụ thể EPO.
Trong tài liệu, vẫn chưa có sự đồng thuận về sự phát triển của quá trình tạo máu trong giai đoạn phôi. Ý nghĩa chức năng của sự tồn tại của các nguồn tế bào tiền thân tạo máu ngoài và trong phôi vẫn chưa được xác lập. Tuy nhiên, không còn nghi ngờ gì nữa rằng trong quá trình tạo phôi ở người, gan là cơ quan trung tâm của quá trình tạo máu và trong tuần thứ 6 đến tuần thứ 12 của thai kỳ đóng vai trò là nguồn chính của các tế bào gốc tạo máu cư trú ở lá lách, tuyến ức và tủy xương. GDR đảm bảo thực hiện các chức năng tương ứng trong các giai đoạn phát triển trước và sau khi sinh.
Cần lưu ý một lần nữa rằng gan phôi, so với các nguồn khác, được đặc trưng bởi hàm lượng HSC cao nhất. Khoảng 30% tế bào CD344 của gan phôi có kiểu hình CD38. Đồng thời, số lượng tế bào tiền thân lymphoid (CD45+) trong giai đoạn đầu của quá trình tạo máu ở gan không quá 4%. Người ta đã xác định rằng, khi thai nhi phát triển, từ tuần thứ 7 đến tuần thứ 17 của thai kỳ, số lượng tế bào lympho B tăng dần với "bước" hàng tháng là 1,1%, trong khi mức độ HSC giảm vĩnh viễn.
Hoạt động chức năng của tế bào gốc tạo máu cũng phụ thuộc vào thời kỳ phát triển phôi của nguồn gốc của chúng. Nghiên cứu về hoạt động hình thành khuẩn lạc của tế bào gan phôi người ở tuần thứ 6-8 và 9-12 của thai kỳ trong quá trình nuôi cấy trong môi trường bán lỏng có sự hiện diện của SCF, GM-CSF, IL-3, IL-6 và EPO cho thấy tổng số khuẩn lạc cao hơn 1,5 lần khi gieo HSCs của gan phôi ở giai đoạn phát triển sớm. Đồng thời, số lượng tế bào tiền thân tạo tủy như CFU-GEMM trong gan ở tuần thứ 6-8 của quá trình tạo phôi cao hơn gấp ba lần so với số lượng của chúng ở tuần thứ 9-12 của thai kỳ. Nhìn chung, hoạt động hình thành khuẩn lạc của tế bào gan tạo máu của phôi trong ba tháng đầu của thai kỳ cao hơn đáng kể so với hoạt động hình thành khuẩn lạc của tế bào gan thai nhi trong ba tháng giữa của thai kỳ.
Dữ liệu trên cho thấy gan phôi ở giai đoạn đầu của quá trình phôi không chỉ được phân biệt bởi hàm lượng tăng lên của các tế bào tiền thân tạo máu sớm mà các tế bào tạo máu của nó còn được đặc trưng bởi phổ phân hóa rộng hơn thành nhiều dòng tế bào khác nhau. Những đặc điểm này của hoạt động chức năng của các tế bào gốc tạo máu của gan phôi có thể có một ý nghĩa lâm sàng nhất định, vì các đặc điểm định tính của chúng cho phép chúng ta mong đợi một hiệu ứng điều trị rõ rệt khi cấy ghép ngay cả một số lượng nhỏ tế bào thu được ở giai đoạn đầu của thai kỳ.
Tuy nhiên, vấn đề về số lượng tế bào gốc tạo máu cần thiết cho việc cấy ghép hiệu quả vẫn còn bỏ ngỏ và có liên quan. Người ta đang nỗ lực giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng tiềm năng tự sinh sản cao của các tế bào tạo máu của gan phôi trong ống nghiệm khi được kích thích bởi cytokine và các yếu tố tăng trưởng. Với việc tưới máu liên tục các tế bào gốc tạo máu gan phôi giai đoạn đầu trong lò phản ứng sinh học, sau 2-3 ngày, có thể thu được số lượng tế bào gốc tạo máu ở đầu ra cao hơn 15 lần so với mức ban đầu của chúng. Để so sánh, cần lưu ý rằng cần ít nhất hai tuần để đạt được mức tăng gấp 20 lần về đầu ra của các tế bào gốc tạo máu trong máu dây rốn của người trong cùng điều kiện.
Do đó, gan phôi khác với các nguồn tế bào gốc tạo máu khác ở hàm lượng cao hơn của cả tế bào tiền thân tạo máu đã cam kết và sớm. Trong nuôi cấy với các yếu tố tăng trưởng, tế bào gan phôi có kiểu hình CD34+CD45Ra1 CD71l0W tạo thành nhiều khuẩn lạc hơn 30 lần so với các tế bào máu dây rốn tương tự và nhiều hơn 90 lần so với HSC tủy xương. Sự khác biệt rõ rệt nhất trong các nguồn được chỉ định là hàm lượng tế bào tiền thân tạo máu sớm tạo thành các khuẩn lạc hỗn hợp - lượng CFU-GEMM trong gan phôi vượt quá lượng trong máu dây rốn và tủy xương lần lượt là 60 và 250 lần.
Điều quan trọng nữa là cho đến tuần thứ 18 của quá trình phát triển phôi (giai đoạn bắt đầu tạo máu trong tủy xương), hơn 60% tế bào gan tham gia vào việc thực hiện chức năng tạo máu. Vì thai nhi của con người không có tuyến ức và do đó không có tế bào tuyến ức cho đến tuần thứ 13 của quá trình phát triển, nên việc cấy ghép tế bào tạo máu từ gan phôi thai ở tuần thứ 6-12 của thai kỳ làm giảm đáng kể nguy cơ phát triển phản ứng "ghép chống vật chủ" và không yêu cầu lựa chọn người hiến tặng tương thích mô, vì nó giúp đạt được khả năng ghép tạo máu tương đối dễ dàng.