Sel stem hematopoietik

Sel stem hematopoietik (HSC), seperti sel progenitor mesenchymal, dicirikan oleh multipotensi dan menimbulkan garisan sel, unsur akhir yang membentuk unsur-unsur darah yang terbentuk, serta beberapa sel tisu khusus sistem imun.

Hipotesis kewujudan prekursor biasa semua sel darah, serta istilah "sel stem" itu sendiri, adalah milik A. Maksimov (1909). Potensi untuk pembentukan jisim selular dalam HSC sangat besar - sel stem sumsum tulang setiap hari menghasilkan 10 sel yang membentuk unsur-unsur darah periferi yang terbentuk. Fakta kewujudan sel stem hematopoietik telah ditubuhkan pada tahun 1961 dalam eksperimen mengenai pemulihan hematopoiesis pada tikus yang menerima dos penyinaran radioaktif yang mematikan yang memusnahkan sel stem sumsum tulang. Selepas pemindahan sel sum-sum tulang syngeneik kepada haiwan yang disinari maut itu, fokus hematopoiesis diskret ditemui dalam limpa penerima, yang mana sumbernya adalah sel prekursor klonogenik tunggal.

Kemudian keupayaan sel stem hematopoietik untuk penyelenggaraan diri, menyediakan fungsi hematopoiesis dalam proses ontogenesis, terbukti. Dalam proses perkembangan embrio, HSC dibezakan oleh aktiviti penghijrahan yang tinggi, yang diperlukan untuk pergerakan mereka ke zon pembentukan organ hematopoietik. Sifat HSC ini juga dipelihara dalam ontogenesis - disebabkan oleh penghijrahan berterusan mereka, pembaharuan kekal kumpulan sel imunokompeten berlaku. Keupayaan HSC untuk berhijrah, menembusi melalui halangan histohematik, implan dalam tisu dan pertumbuhan klonogenik berfungsi sebagai asas untuk pemindahan sel sumsum tulang dalam beberapa penyakit yang berkaitan dengan patologi sistem hematopoietik.

Seperti semua sumber sel stem, sel stem hematopoietik terdapat dalam niche mereka (sumsum tulang) dalam kuantiti yang sangat kecil, yang menyebabkan kesukaran tertentu dalam pengasingan mereka. Secara imunofenotip, HSC manusia dicirikan sebagai sel CD34+NK yang mampu berhijrah ke dalam aliran darah dan mengisi organ sistem imun atau mengisi semula stroma sumsum tulang. Perlu difahami dengan jelas bahawa HSC bukanlah sel sumsum tulang yang paling tidak matang, tetapi berasal dari prekursor, yang termasuk sel CD34-negatif seperti fibroblast yang tidak aktif. Telah ditetapkan bahawa sel dengan fenotip CD34 mampu memasuki aliran darah umum, di mana mereka menukar fenotip mereka kepada CD34+, tetapi apabila penghijrahan terbalik ke dalam sumsum tulang, di bawah pengaruh persekitaran mikro, mereka sekali lagi menjadi unsur sel stem negatif CD34. Dalam keadaan rehat, sel CD34~ tidak bertindak balas kepada isyarat pengawalseliaan paracrine stroma (faktor pertumbuhan, sitokin). Walau bagaimanapun, dalam situasi yang memerlukan peningkatan intensiti hematopoiesis, sel stem dengan fenotip CD34 bertindak balas kepada isyarat pembezaan dengan membentuk kedua-dua sel progenitor hematopoietik dan mesenchymal. Hematopoiesis berlaku melalui sentuhan langsung HSC dengan unsur selular stroma sumsum tulang, yang diwakili oleh rangkaian kompleks makrofaj, sel endothelial retikular, osteoblas, fibroblas stromal dan matriks ekstraselular. Asas stromal sumsum tulang bukan sekadar matriks atau "rangka" untuk tisu hematopoietik; ia menjalankan peraturan hematopoiesis yang baik disebabkan oleh isyarat pengawalseliaan paracrine faktor pertumbuhan, sitokin dan kemokin, dan juga menyediakan interaksi pelekat yang diperlukan untuk pembentukan sel darah.

Oleh itu, sistem hematopoiesis yang sentiasa diperbaharui adalah berdasarkan sel stem hematopoietik polipoten (dari sudut pandangan hematopoiesis) yang mampu mengekalkan diri jangka panjang. Dalam proses komitmen, HSC menjalani pembezaan utama dan membentuk klon sel yang berbeza dalam ciri sitomorfologi dan immunophenotypic. Pembentukan berurutan sel progenitor primitif dan komited berakhir dengan pembentukan sel progenitor yang boleh dikenal pasti secara morfologi daripada pelbagai garisan hematopoietik. Hasil daripada peringkat seterusnya proses pelbagai peringkat kompleks hematopoiesis adalah pematangan sel dan pembebasan unsur-unsur matang yang terbentuk ke dalam darah periferi - eritrosit, leukosit, limfosit dan trombosit.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Sumber sel stem hematopoietik

Sel stem hematopoietik dianggap sebagai sumber sel stem yang paling banyak dikaji, yang sebahagian besarnya disebabkan oleh penggunaan klinikal mereka dalam pemindahan sumsum tulang. Pada pandangan pertama, agak banyak yang diketahui tentang sel-sel ini. Pada tahap tertentu, ini adalah benar, kerana keturunan pertengahan dan matang HSC adalah unsur selular yang paling mudah diakses, setiap satunya (eritrosit, leukosit, limfosit, monosit/makrofaj dan platelet) telah dikaji dengan teliti di semua peringkat - daripada mikroskop cahaya kepada elektron, daripada ciri-ciri biokimia dan imunofenotipR kepada kaedah analisis PCM dan immunophenotypic. Walau bagaimanapun, pemantauan parameter morfologi, ultrastruktur, biokimia, immunophenotypic, biofizikal dan genomik HSC tidak memberikan jawapan kepada banyak isu bermasalah, penyelesaian yang diperlukan untuk pembangunan transplantologi sel. Mekanisme penstabilan sel stem hematopoietik dalam keadaan tidak aktif, pengaktifannya, kemasukan ke peringkat pembahagian simetri atau asimetri, dan yang paling penting, komitmen terhadap pembentukan unsur-unsur darah yang berfungsi berbeza seperti eritrosit, leukosit, limfosit dan platelet belum ditubuhkan.

Kehadiran dalam sumsum tulang sel dengan fenotip CD34, yang merupakan nenek moyang kedua-dua sel stem mesenchymal dan hematopoietik, menimbulkan persoalan tentang kewujudan prekursor terawal pembezaan selular kepada keturunan stromal dan hematopoietik, berhampiran dengan sel CD34-negatif. Apa yang dipanggil sel pemula budaya jangka panjang (LTC-IC) diperoleh menggunakan kaedah penanaman jangka panjang. Jangka hayat sel prekursor sedemikian dengan aktiviti membentuk koloni pada asas stromal sumsum tulang dengan kombinasi faktor pertumbuhan tertentu melebihi 5 minggu, manakala daya maju unit pembentuk koloni komited (CFU) dalam budaya hanya 3 minggu. Pada masa ini, LTC-IC dianggap sebagai analog berfungsi HSC, kerana dengan potensi populasi semula yang tinggi, kira-kira 20% LTC-IC dicirikan oleh fenotip CD34+CD38- dan mempamerkan kapasiti tinggi untuk pembaharuan diri. Sel-sel tersebut terdapat dalam sumsum tulang manusia dengan kekerapan 1:50,000. Walau bagaimanapun, sel pemula myeloid-limfoid, yang diperoleh di bawah keadaan penanaman jangka panjang (15 minggu), harus diiktiraf sebagai yang paling hampir dengan HSC. Sel-sel sedemikian, yang ditetapkan sebagai LTC, adalah antara sel-sel otak manusia sumsum tulang yang ditemui 10 kali lebih kerap daripada LTC-IC dan membentuk garisan sel kedua-dua keturunan hematopoietik myeloid dan limfoid.

Walaupun pelabelan sel stem hematopoietik dengan antibodi monoklonal diikuti dengan pengenalan imunofenotip adalah kaedah utama untuk pengiktirafan dan pengasingan terpilih sel hematopoietik dengan potensi stem, aplikasi klinikal HSC yang terpencil adalah terhad. Penyekatan reseptor CD34 atau antigen penanda lain dengan antibodi semasa pengisihan imunopositif tidak dapat tidak mengubah sifat sel yang diasingkan dengan bantuannya. Pengasingan imunonegatif HSC pada lajur magnet dianggap lebih baik. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, antibodi monoklonal yang ditetapkan pada pembawa logam biasanya digunakan untuk menyusun. Di samping itu, yang penting, kedua-dua kaedah pengasingan HSC adalah berdasarkan fenotip dan bukannya ciri fungsi. Oleh itu, ramai penyelidik lebih suka menggunakan analisis parameter klonogenik HSC, yang membolehkan tahap kematangan dan arah pembezaan sel progenitor ditentukan oleh saiz dan komposisi koloni. Adalah diketahui bahawa semasa proses komitmen bilangan sel dan jenisnya dalam koloni berkurangan. Sel stem hematopoietik dan sel anak awalnya, yang dipanggil "unit pembentuk koloni granulosit-erythrocyte-monocyte-megakaryocyte colony-forming unit" (CFU-GEMM), mencipta koloni multilineage yang besar dalam kultur yang mengandungi granulosit, eritrosit, monosit dan megakaryocytes, masing-masing. Unit pembentuk koloni granulosit-monosit (CFU-GM), terletak di hilir sepanjang garis komitmen, membentuk koloni granulosit dan makrofaj, dan unit pembentuk koloni granulosit (CFU-G) hanya membentuk koloni kecil granulosit matang. Prekursor eritrosit awal, unit pembentuk pecahan eritrosit (CFU-E), adalah sumber koloni eritrosit yang besar, dan unit pembentuk koloni yang lebih matang bagi eritrosit (CFU-E) ialah sumber koloni eritrosit kecil. Secara umum, apabila sel tumbuh pada media separa pepejal, sel boleh dikenal pasti yang membentuk enam jenis koloni myeloid: CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-G, CFU-M, BFU-E, dan CFU-E).

Walau bagaimanapun, sebagai tambahan kepada derivatif hematopoietik, sebarang bahan sumber untuk mengasingkan HSC mengandungi sejumlah besar sel yang disertakan. Dalam hal ini, pembersihan awal pemindahan diperlukan, pertama sekali, dari sel aktif sistem imun penderma. Biasanya, pemilihan imun digunakan untuk tujuan ini, berdasarkan ekspresi antigen tertentu oleh limfosit, yang memungkinkan untuk mengasingkan dan mengeluarkannya menggunakan antibodi monoklonal. Di samping itu, kaedah imunorosette pengurangan T-limfosit pemindahan sum-sum tulang telah dibangunkan, yang berdasarkan pembentukan kompleks limfosit CD4+ dan antibodi monoklonal tertentu, dengan berkesan dikeluarkan menggunakan apheresis. Kaedah ini memastikan penghasilan bahan selular yang telah dimurnikan dengan kandungan 40-60% sel stem hematopoietik.

Peningkatan bilangan sel progenitor akibat penyingkiran unsur-unsur darah yang matang dari produk leukapheresis dicapai dengan sentrifugasi arus balas diikuti dengan penapisan (dengan kehadiran chelator - trisodium sitrat) melalui lajur yang mengandungi gentian nilon yang disalut dengan imunoglobulin manusia. Penggunaan berurutan kedua-dua kaedah ini memastikan pembersihan lengkap pemindahan daripada platelet, 89% daripada eritrosit dan 91% daripada leukosit. Disebabkan oleh penurunan ketara dalam kehilangan HSC, tahap sel CD34+ dalam jumlah jisim sel boleh ditingkatkan kepada 50%.

Keupayaan sel stem hematopoietik terpencil untuk membentuk koloni sel darah matang dalam kultur digunakan untuk pencirian fungsi sel. Analisis koloni yang terbentuk membolehkan mengenal pasti dan mengukur jenis sel progenitor, tahap komitmen mereka, dan menetapkan arah pembezaan mereka. Aktiviti klonogenik ditentukan dalam media separa pepejal pada metilselulosa, agar, plasma atau gel fibrin, yang mengurangkan aktiviti penghijrahan sel, menghalang lekatannya pada permukaan kaca atau plastik. Di bawah keadaan penanaman yang optimum, klon berkembang dari satu sel dalam 7-18 hari. Jika klon mengandungi kurang daripada 50 sel, ia dikenal pasti sebagai satu kelompok; jika bilangan sel melebihi 50, ia dikenal pasti sebagai koloni. Bilangan sel yang mampu membentuk koloni diambil kira (unit pembentuk koloni - CFU atau sel pembentuk koloni - COC). Perlu diingatkan bahawa parameter CFU dan COC tidak sepadan dengan bilangan HSC dalam penggantungan sel, walaupun ia berkait dengannya, yang sekali lagi menekankan keperluan untuk menentukan aktiviti fungsional (pembentuk koloni) HSC secara in vitro.

Di antara sel-sel sumsum tulang, sel stem hematopoietik mempunyai potensi proliferatif tertinggi, yang mana ia membentuk koloni terbesar dalam budaya. Bilangan koloni tersebut dicadangkan untuk menentukan bilangan sel stem secara tidak langsung. Selepas pembentukan koloni in vitro melebihi diameter 0.5 mm dan dengan kiraan sel lebih daripada 1000, penulis menguji sel tersebut untuk ketahanan terhadap dos sublethal 5-fluorouracil dan mengkaji keupayaan mereka untuk mengisi semula sumsum tulang haiwan yang disinari maut. Mengikut parameter yang ditentukan, sel terpencil hampir tidak dapat dibezakan daripada HSC dan menerima simbol singkatan HPP-CFC - sel pembentuk koloni dengan potensi proliferatif yang tinggi.

Pencarian untuk pengasingan sel stem hematopoietik yang lebih berkualiti diteruskan. Walau bagaimanapun, sel stem hematopoietik secara morfologi serupa dengan limfosit dan mewakili set sel yang agak homogen dengan nukleus hampir bulat, kromatin yang tersebar halus dan sejumlah kecil sitoplasma basofilik yang lemah. Bilangan tepat mereka juga sukar ditentukan. Diandaikan bahawa HSC dalam sumsum tulang manusia berlaku dengan kekerapan 1 setiap 106 sel bernukleus.

Pengenalpastian sel stem hematopoietik

Untuk meningkatkan kualiti pengenalpastian sel stem hematopoietik, kajian berurutan atau serentak (pada pengisih berbilang saluran) tentang spektrum antigen terikat membran dijalankan, dan dalam HSC, fenotip CD34+CD38 harus digabungkan dengan ketiadaan penanda pembezaan linear, terutamanya antigen sel imunokompeten CD4, dan permukaan glikofor.

Hampir semua skim fenotaip sel stem hematopoietik termasuk penentuan antigen CD34. Glikoprotein ini dengan berat molekul kira-kira 110 kDa, membawa beberapa tapak glikosilasi, dinyatakan pada membran sel plasma selepas pengaktifan gen yang sepadan yang disetempat pada kromosom 1. Fungsi molekul CD34 dikaitkan dengan interaksi pengantara L-selectin sel progenitor hematopoietik awal dengan asas stromal sumsum tulang. Walau bagaimanapun, harus diingat bahawa kehadiran antigen CD34 pada permukaan sel hanya membenarkan penilaian awal kandungan HSC dalam penggantungan sel, kerana ia juga dinyatakan oleh sel progenitor hematopoietik lain, serta sel stromal sumsum tulang dan sel endothelial.

Semasa pembezaan sel progenitor hematopoietik, ekspresi CD34 dikurangkan secara kekal. Eritrosit, granulosit, dan sel progenitor komited monocytic sama ada mengekspresikan antigen CD34 secara lemah atau tidak menyatakannya pada permukaannya sama sekali (fenotip CD34). Antigen CD34 tidak dikesan pada membran permukaan sel sum-sum tulang yang berbeza dan sel darah matang.

Perlu diingatkan bahawa dalam dinamik pembezaan sel-sel progenitor hematopoietik bukan sahaja tahap ekspresi CD34 berkurangan, tetapi juga ekspresi antigen CD38, glikoprotein membran integral dengan berat molekul 46 kDa, yang mempunyai NAD-glikohidrolase dan ADP-ribosil siklase aktiviti, secara beransur-ansur mengangkut sisipesis dan sisipesisnya. Oleh itu, kemungkinan kawalan berganda tahap komitmen sel progenitor hematopoietik muncul. Populasi sel dengan fenotip CD34+CD38+, yang terdiri daripada 90 hingga 99% sel sumsum tulang positif CD34, mengandungi sel progenitor dengan potensi proliferatif dan pembezaan terhad, manakala sel dengan fenotip CD34+CD38 boleh menuntut peranan HSC.

Sesungguhnya, populasi sel sumsum tulang yang diterangkan oleh formula CD34+CD38- mengandungi sejumlah besar sel stem primitif yang mampu membezakan dalam arah myeloid dan limfoid. Di bawah keadaan penanaman jangka panjang sel dengan fenotip CD34+CD38-, adalah mungkin untuk mendapatkan semua unsur darah yang matang: neutrofil, eosinofil, basofil, monosit, megakaryosit, eritrosit dan limfosit.

Telah ditubuhkan agak baru-baru ini bahawa sel CD34-positif mengekspresikan dua lagi penanda, AC133 dan CD90 (Thy-1), yang juga digunakan untuk mengenal pasti sel stem hematopoietik. Antigen Thy-1 diekspresikan bersama dengan reseptor CD117 (c-kit) pada sel CD34+ sumsum tulang, tali pusat dan darah periferi. Ia adalah glikoprotein pengikat fosfatidillinositol permukaan dengan berat molekul 25-35 kDa, yang mengambil bahagian dalam proses lekatan sel. Sesetengah pengarang percaya bahawa antigen Thy-1 adalah penanda sel CD34-positif yang paling tidak matang. Sel yang membiak sendiri dengan fenotip CD34+Thy-1+ menimbulkan garis kultur jangka panjang dengan pembentukan sel anak. Diandaikan bahawa antigen Thy-1 menyekat isyarat pengawalseliaan yang menyebabkan penahanan pembahagian sel. Walaupun fakta bahawa sel CD34+Thy1+ mampu membiak sendiri dan mencipta garis berbudaya jangka panjang, fenotip mereka tidak boleh dikaitkan secara eksklusif kepada HSC, kerana kandungan Thy-1+ dalam jumlah jisim unsur selular positif CD34 adalah kira-kira 50%, yang jauh melebihi bilangan sel hematopoietik.

Lebih menjanjikan untuk mengenal pasti sel stem hematopoietik harus diiktiraf sebagai AC133 - penanda antigen sel progenitor hematopoietik, ekspresi yang pertama kali dikesan pada sel hati embrio. AC133 ialah glikoprotein transmembran yang muncul pada permukaan membran sel pada peringkat terawal pematangan HSC - mungkin lebih awal daripada antigen CD34. Dalam kajian A. Petrenko, V. Grishchenko (2003) telah ditubuhkan bahawa AC133 diekspresikan sehingga 30% daripada sel hati embrionik CD34-positif.

Oleh itu, profil fenotip ideal sel stem hematopoietik, mengikut konsep semasa, terdiri daripada garis besar selular, konturnya harus termasuk konfigurasi antigen CD34, AC133 dan Thy-1, tetapi tidak ada ruang untuk unjuran molekul CD38, HLA-DR dan penanda pembezaan linear, CD11 CD0, CD8, CD4 CD1. CD19, CD20.

Variasi potret fenotip HSC mungkin gabungan CD34+CD45RalowCD71low, kerana sifat sel yang diterangkan oleh formula ini tidak berbeza daripada parameter fungsi sel dengan fenotip CD34+CD38. Di samping itu, HSC manusia boleh dikenal pasti melalui ciri fenotip CD34+Thy-l+CD38Iow/'c-kit /low - hanya 30 sel sedemikian memulihkan hematopoiesis sepenuhnya dalam tikus yang disinari maut.

Tempoh 40 tahun penyelidikan intensif ke dalam HSC, yang mampu pembiakan diri dan pembezaan ke dalam unsur selular lain, bermula dengan analisis ciri fenotip umum sel sumsum tulang, yang memungkinkan untuk membenarkan penggunaan pemindahan sumsum tulang untuk rawatan pelbagai patologi sistem hematopoietik. Jenis sel stem baharu yang ditemui kemudian belum lagi digunakan secara meluas dalam amalan klinikal. Pada masa yang sama, sel stem darah tali pusat dan hati embrio mampu meluaskan skala pemindahan sel dengan ketara bukan sahaja dalam hematologi, tetapi juga dalam bidang perubatan lain, kerana ia berbeza daripada HSC sumsum tulang dalam kedua-dua ciri kuantitatif dan ciri kualitatif.

Jumlah jisim sel stem hematopoietik yang diperlukan untuk pemindahan biasanya diperoleh daripada sumsum tulang, darah periferal dan tali pusat, dan hati embrio. Di samping itu, sel progenitor hematopoietik boleh diperolehi secara in vitro dengan mendarabkan ESC dengan pembezaan terarah seterusnya ke dalam unsur selular hematopoietik. A. Petrenko, V. Grishchenko (2003) betul-betul mencatatkan perbezaan ketara dalam sifat imunologi dan keupayaan untuk memulihkan hematopoiesis HSC asal-usul yang berbeza, yang disebabkan oleh nisbah tidak sama rata sel-sel progenitor pluripotent awal dan lewat yang terkandung dalam sumbernya. Di samping itu, sel stem hematopoietik yang diperoleh daripada sumber stem yang berbeza dicirikan oleh persatuan sel bukan hematopoietik yang berbeza secara kuantitatif dan kualitatif.

Sumsum tulang telah pun menjadi sumber tradisional sel stem hematopoietik. Suspensi sel sumsum tulang diperolehi daripada ilium atau sternum dengan mencuci di bawah bius tempatan. Suspensi yang diperolehi dengan cara ini adalah heterogen dan mengandungi campuran HSC, unsur sel stromal, sel progenitor komited garisan myeloid dan limfoid, serta unsur darah yang telah matang. Bilangan sel dengan fenotip CD34+ dan CD34+CD38 di kalangan sel mononuklear sumsum tulang ialah 0.5-3.6 dan 0-0.5%, masing-masing. Darah periferi selepas pengerahan HSC yang disebabkan oleh G-CSF mengandungi 0.4-1.6% CD34+ dan 0-0.4% CD34+CD38.

Peratusan sel dengan immunophenotypes CD34+CD38 dan CD34+ lebih tinggi dalam darah tali pusat - 0-0.6 dan 1-2.6%, dan bilangan maksimum mereka dikesan di kalangan sel hematopoietik hati embrio - 0.2-12.5 dan 2.3-35.8%, masing-masing.

Walau bagaimanapun, kualiti bahan yang dipindahkan bergantung bukan sahaja pada bilangan sel CD34+ yang terkandung di dalamnya, tetapi juga pada aktiviti fungsinya, yang boleh dinilai oleh tahap pembentukan koloni in vivo (repopulasi sumsum tulang dalam haiwan yang disinari maut) dan in vitro - oleh pertumbuhan koloni pada media separa cecair. Ternyata aktiviti pembentuk koloni dan proliferatif sel progenitor hematopoietik dengan fenotip CD34+CD38 HLA-DR yang diasingkan daripada hati embrio, sumsum tulang janin dan darah tali pusat dengan ketara melebihi potensi pembiakan dan pembentukan koloni sel hematopoietik sumsum tulang dan darah periferi orang dewasa. Analisis kuantitatif dan kualitatif HSC pelbagai asal menunjukkan perbezaan yang ketara dalam kedua-dua kandungan relatifnya dalam penggantungan sel dan keupayaan fungsi. Bilangan maksimum sel CD34+ (24.6%) ditemui dalam bahan pemindahan yang diperoleh daripada sumsum tulang janin. Sumsum tulang orang dewasa mengandungi 2.1% unsur selular positif CD34. Di antara sel mononuklear darah periferal orang dewasa, hanya 0.5% mempunyai fenotip CD34+, manakala dalam darah tali pusat bilangannya mencapai 2%. Pada masa yang sama, kapasiti pembentukan koloni sel CD34+ sumsum tulang janin adalah 2.7 kali lebih tinggi daripada kapasiti pertumbuhan klon sel hematopoietik sumsum tulang orang dewasa, dan sel darah tali pusat membentuk lebih banyak koloni daripada unsur hematopoietik yang diasingkan daripada darah periferi orang dewasa: masing-masing 65.5 dan 40.5 koloni/10.8 koloni.

Perbezaan dalam aktiviti proliferatif dan kapasiti pembentukan koloni sel stem hematopoietik dikaitkan bukan sahaja dengan tahap kematangan yang berbeza, tetapi juga dengan persekitaran mikro semulajadi mereka. Adalah diketahui bahawa keamatan percambahan dan kadar pembezaan sel stem ditentukan oleh kesan pengawalseliaan integral sistem multikomponen faktor pertumbuhan dan sitokin yang dihasilkan oleh kedua-dua sel stem itu sendiri dan oleh unsur-unsur selular persekitaran mikro matriks-stromal mereka. Penggunaan populasi sel yang disucikan dan media bebas serum untuk pengkulturan sel memungkinkan untuk mencirikan faktor pertumbuhan yang mempunyai kesan merangsang dan menghalang pada sel stem pelbagai peringkat, sel progenitor dan sel yang dilakukan dalam satu atau arah linear yang lain. Hasil kajian secara meyakinkan menunjukkan bahawa HSC yang diperoleh daripada sumber dengan tahap perkembangan ontogenetik yang berbeza berbeza dari segi fenotip dan fungsi. HSC pada peringkat awal ontogenesis dicirikan oleh potensi pembiakan diri yang tinggi dan aktiviti proliferatif yang tinggi. Sel-sel sedemikian dibezakan oleh telomer yang lebih panjang dan menjalani komitmen untuk membentuk semua garisan sel hematopoietik. Tindak balas sistem imun terhadap HSC asal embrio ditangguhkan, kerana sel-sel tersebut mengekspresikan molekul HLA dengan lemah. Terdapat penggredan yang jelas bagi kandungan relatif HSC, kapasiti pembaharuan diri mereka dan bilangan jenis garis komitmen yang mereka bentuk: CD34+ sel hati embrio > CD34+ sel darah tali pusat > CD34+ sel sumsum tulang. Adalah penting bahawa perbezaan sedemikian adalah wujud bukan sahaja kepada tempoh intra-, neo- dan postanatal awal perkembangan manusia, tetapi juga kepada keseluruhan ontogenesis - aktiviti proliferatif dan pembentukan koloni HSC yang diperoleh daripada sumsum tulang atau darah periferal orang dewasa adalah berkadar songsang dengan umur penderma.