Иерархия кроветворения: 6 классов
Весь процесс постэмбрионального гемопоэза представляет собой строгую иерархию, где клетки постепенно теряют универсальность, но приобретают специфические черты. Выделяют шесть последовательных классов:
- I класс. Стволовые клетки. Полипотентные (могут стать любой клеткой крови). Делятся редко, способны к самоподдержанию благодаря асимметричному делению.
- II класс. Полустволовые клетки. Мульти- или олигопотентные. Уже коммитированы, то есть их выбор ограничен (например, предшественники миелопоэза или лимфопоэза). Потенциал к самоподдержанию снижен.
- III класс. Унипотентные клетки. Строго запрограммированы на превращение только в один вид форменных элементов (исключение — эритроидный ряд, где есть две стадии).
- IV класс. Бласты. Это первые клетки, которые можно отличить друг от друга под микроскопом из-за начала специфических синтезов (становятся крупнее, светлее). Способность к колониеобразованию утрачена.
- V класс. Созревающие клетки. Проходят каскад морфологических изменений. Каждую стадию можно четко идентифицировать.
- VI класс. Зрелые клетки. Конечные форменные элементы (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты), выходящие в кровоток.
Особенности ранних предшественников (Классы I–III)
Клетки первых трех классов визуально неотличимы друг от друга — под микроскопом они выглядят как малые лимфоциты. Дифференцировка на этих этапах происходит скрыто, на уровне генома.
Они обладают уникальной способностью — феноменом колониеобразования. Одна такая клетка при делении может образовать целую колонию-клон (отсюда название — колониеобразующие единицы, или КОЕ). Также для них характерен феномен репопуляции: они могут выходить в кровь, циркулировать в ней и снова оседать в кроветворных органах.
Регуляция и типы кроветворения
Дифференцировка клеток управляется специфическими факторами. Например, клетки II класса становятся чувствительными к гуморальным регуляторам (поэтинам): эритропоэтин стимулирует эритроцитарный росток, тромбопоэтин — мегакариоцитарный.
В зависимости от соотношения клеток в костном мозге выделяют два типа кроветворения:
- Гомобластический (норма): пул ранних предшественников невелик, абсолютное большинство составляют делящиеся клетки V класса (созревающие).
- Гетеробластический (при патологии, например кровопотере): доля зрелых и созревающих форм снижается из-за их активного выхода в кровь, а доля ранних форм компенсаторно возрастает.
Экспериментальные доказательства
Способность ранних клеток к колониеобразованию доказана методом радиационных химер (методом селезеночных колоний).
Суть эксперимента:
- Мышей-реципиентов облучают летальной дозой, полностью уничтожая их собственный костный мозг.
- Вводят клетки костного мозга здоровой мыши-донора.
- Через некоторое время на селезенке реципиента появляются бугорки-колонии.
Каждый такой бугорок — это клон, возникший из одной пересаженной клетки I, II или III класса.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие гуморальные факторы и интерлейкины регулируют дифференцировку клеток крови?
Дифференцировку и активность клеток кроветворения регулируют гемопоэтины; регуляция гемопоэза включает также ингибиторы. К стимулирующим гуморальным факторам относятся:
- Колониестимулирующие факторы (КСФ): Мульти-КСФ, эритропоэтин (Э-КСФ), тромбопоэтин, гранулоцитарный КСФ (Г-КСФ), тимопоэтины. Их мишень — преимущественно клетки ранних стадий гемопоэза; функция — определение направления дифференцировки.
- На этапе предшественников миелопоэза на дифференцировку влияют лейкопоэтин, эритропоэтин, тромбопоэтин; для клеток класса II регуляторы определяют дальнейшее развитие: эритропоэтин → КоЕ-ГнЭ, лейкопоэтин → КоЕ-ГМ, тромбопоэтин → КоЕ-МГЦЭ.
- Интерлейкины (ИЛ-1—ИЛ-7): действуют на относительно дифференцированные клетки, регулируют их активность и способность к пролиферации; ИЛ-3 необходим на всех стадиях всех направлений кроветворения.
К ингибиторам гемопоэза относятся кейлоны (отрицательная обратная связь от зрелых клеток), а также простагландины, интерферон и глюкокортикоиды.
Какие конкретно стадии морфологических изменений (V класс) проходит клетка при эритропоэзе?
При эритропоэзе созревающая клетка V класса проходит цепочку последовательно переходящих друг в друга стадий. К ним относятся:
- Базофильный эритробласт — стадия, на которой может происходить неэффективный эритропоэз с гибелью части клеток.
- Полихроматофильный эритробласт — промежуточная стадия созревания в эритроидном ряду.
- Оксифильный эритробласт — стадия, из которой после потери ядра образуются ретикулоциты.
Какие шесть направлений дифференцировки включает в себя миелопоэз?
Миелопоэз включает в себя шесть направлений дифференцировки форменных элементов крови. К ним относятся:
- Эритроциты — продукты дифференцировки эритроидного ряда.
- Моноциты — клетки агранулоцитарного ряда.
- Тромбоциты — кровяные пластинки тромбоцитарного ряда.
- Нейтрофилы — один из трех видов гранулоцитов.
- Эозинофилы — один из видов гранулоцитарного ряда.
- Базофилы — вид гранулоцитов.
Вопросы с занятий и экзамена
Чем ГСК отличается от полустволовой клетки?
ГСК полипотентна (может дать начало всем клеткам крови) и неограниченно поддерживает свою популяцию. Полустволовая клетка частично детерминирована (олигопотентна) и ограничена в способности к самоподдержанию.
Начиная с какого класса клетки крови можно распознать под микроскопом?
Морфологические отличия появляются начиная с IV класса (бласты). Клетки I–III классов внешне одинаковы и похожи на малые лимфоциты.
Что такое КОЕ?
Колониеобразующая единица. Это ранняя кроветворная клетка (классы I–III), способная к пролиферации и образованию клона (колонии), состоящего из множества потомков.
Что ещё разобрать по теме
- Подробный разбор дифференцировки миелоидного ростка (КОЕ-ГММЭ и её производные)
- Две стадии унипотентных клеток эритроидного ряда (БоЕ-Э и КоЕ-Э)
- Морфологические признаки бластов (IV класс)
- Особенности асимметричного деления стволовых клеток
- Гуморальная регуляция гемопоэза интерлейкинами и поэтинами
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Постэмбриональный гемопоэз» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Органы кроветворения и иммуногенеза»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.