تفاوت های تکوینی بین اریتروپوئزیس(تولید سلول های قرمز خونی) در نوزادان و انسان های بالغ
تاریخ انتشار: جمعه 22 دی 1396
| امتیاز:
مطالعات روی اریتروپوئزیس انسانی، بیشتر روی تمایز آزمایشگاهی سلول های بنیادی و پیش ساز خون ساز(HSPC) از منابع مختلف تکیه دارد. در این جا، ما گزارش کرده ایم که برخلاف برنامه اصلی و رایج اریتروئیدی که بین HSPCهای خون بند ناف و خون محیطی در تمایز آزمایشگاهی به سمت اریتروئیدها وجود دارد، تفاوت های عملکردی قابل توجهی وجود دارد. ما با استفاده از دو منبع مختلف HSPC آنالیز مقایسه ای را روی اریتروپوئزیس انسانی انجام دادیم. بدنبال تمایز اریتروئیدی آزمایشگاهی، سلول های مشتق از خون بند ناف 4 برابر سلول های مشتق از خون محیطی تکثیر شدند. با این حال، سلول های مشتق از خون بند ناف، کینتیک تمایز تاخیری را نشان دادند که منجر به افزایش تعداد پیش سازها (بویژه CFU-E) می شود. فنوتیپ مراحل اولیه تمایز اریتروئیدی نیز بین دو منبع متفاوت بود و درصد بسیار بالایی از سلول های IL3R- GPA- CD34+ CD36+ ، از HSPCهای خون محیطی در مقایسه با خون بند ناف تولید شد. مشخص شد این مجموعه هر دو کلونی های BFU-Eو CFU-Eرا در سنجش های تشکیل دهنده کلونی تولید می کنند. برای درک بیشتر تفاوت ها بین HSPCهای خون محیطی و خون بند ناف، سلول ها در هشت مرحله از تمایز اریتروئیدی از هر دو منبع دسته بندی شده و پروفایل رونویسی شان باهم مقایسه شد. ما تفاوت ها را در مراحل CD34، BFU-E، پلی و اورتو کروماتیک ثبت کردیم. ژن ها بارزترین تفاوت ها را در بیان بین منابع HSPC کلاستر شده در مسیرهای مربوط به سیکل های سلولی و اتوفاژی نشان دادند. در مجموع، مطالعات ما آنالیزهای مقایسه ای کمی و کیفی از اریتروپوئزیس انسانی را ارائه می کند و اثر منشا تکوینی HSPCها روی تمایز اریتروئیدی را مورد تاکید قرار می دهد.
Am J Hematol. 2017 Dec 23. doi: 10.1002/ajh.25015. [Epub ahead of print]
Developmental Differences Between Neonatal and Adult Human Erythropoiesis.
Yan H1, Hale J1, Jaffray J1, Li J2, Wang Y2, Huang Y2, An X2, Hillyer C1, Wang N3, Kinet S4, Taylor N4, Mohandas N1, Narla A3, Blanc L5,6.
Abstract
Studies of human erythropoiesis have relied, for the most part, on the in vitro differentiation of hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) from different sources. Here, we report that despite the common core erythroid program that exists between cord blood (CB)- and peripheral blood (PB)-HSPC induced towards erythroid differentiation in vitro, significant functional differences exist. We undertook a comparative analysis of human erythropoiesis using these two different sources of HSPC. Upon in vitro erythroid differentiation, CB-derived cells proliferated 4-fold more than PB-derived cells. However, CB-derived cells exhibited a delayed kinetics of differentiation, resulting in an increased number of progenitors, notably CFU-E. The phenotypes of early erythroid differentiation stages also differed between the two sources with a significantly higher percentage of IL3R- GPA- CD34+ CD36+ cells generated from PB- than CB-HSPCs. This subset was found to generate both BFU-E and CFU-E colonies in colony-forming assays. To further understand the differences between CB- and PB-HSPC, cells at eight stages of erythroid differentiation were sorted from each of the two sources and their transcriptional profiles were compared. We document differences at the CD34, BFU-E, poly- and orthochromatic stages. Genes exhibiting the most significant differences in expression between HSPC sources clustered into cell cycle- and autophagy-related pathways. Altogether, our studies provide a qualitative and quantitative comparative analysis of human erythropoiesis, highlighting the impact of the developmental origin of HSPCs on erythroid differentiation. This article is protected by copyright. All rights reserved.
PMID: 29274096