PURA MUÑOZ-CÁNOVES: Omistettu työtä
termi kantasolujen keksittiin lopussa yhdeksännentoista vuosisadan ehdottaa käsitettä yhteinen kantaisä solu eri veren lineages1,2. Olemassaolo tämän kantaisä, jota kutsutaan hematopoieettisten kantasolujen (HSC), oli lopulta osoittautui 1960s3. Löytö HSCs johti määritellään käsite kantasolujen kuin self-uusimisesta solun sijoitettu yläosassa hierarkian, synnyttää erilaisia täysin eriytetty, erikoistuneita solutyyppejä lopussa hierarkia on oksat., Tämän tyyppinen omistettu aikuisten kantasolu on sittemmin tunnistettu useissa kudoksissa.
toinen selkeä esimerkki oma kantasolu-väestö on satelliitti solujen luuston muscle4. Näiden solujen ja HSCs: n välillä on monia rinnakkaisuuksia. Molemmat asuvat erikoistunut, suojaava markkinaraon — HSCs luuytimessä ja satelliitti solujen nippua lihas kuituja (myofibres). Markkinarako mahdollistaa sen, että molemmat solutyypit ovat lepotilassa, kunnes niitä tarvitaan, jakaen mahdollisimman vähän, jotta haitallisten geenimutaatioiden kasaantumisriski olisi mahdollisimman pieni., Ja, kuten HSCs, satelliitti-solut aktivoituvat, ja jakaa vastauksena vahinkoa, myöhemmin self-uusimisesta ja erilaistumaan hiljattain uudistunut myofibres pitkin yksisuuntainen, hierarkkinen pathway5 (Fig. 1 A).
Kuva 1 | Ammatillinen ja harkinnanvarainen kantasoluja. a, satelliittisolut ovat omistettu (ammatillinen) väestön lihaksen kantasolujen. Normaaliolosuhteissa (homeostaasissa) satelliittisolut ovat lepotilassa (ei näy)., Seuraavat lihasvaurioita, kantasolut alkavat sekä itse uudistaa (kaareva nuoli) ja anna nousta sarjan väli jälkeläisiä. Differentiaatiokaskadi päättyy, kun muodostuu täysin erilaistuneita, kypsiä lihassoluja, joita kutsutaan myofibreiksi, jotka sisältävät useita ytimiä. B sen sijaan maksassa ei ole tunnettuja ammattimaisia kantasoluja. Alla homeostaasiin, kantasolujen sekä maksassa on tärkein solun tyyppi (maksasoluissa), ja sappi-kanava-solut ylläpitää omia populaatioita, joita lisääntyvissä., Seuraavia vahinkoa, nämä unipotent edeltäjissä voi myös hankkia bi-mahdollinen kantaisä valtion (tässä esitetty kanava-solu), josta ne voi itse uudistaa ja synnyttää sekä maksasolujen ja kanavan soluja. Se, onko homeostaasissa bi-potentti progenitori, ei ole vielä varmistettu (ei osoitettu).
HSCs olivat ensimmäinen tunnistettu kautta kokeita, jotka osoittavat, että luuytimen uudelleentäyttää verenkiertoon hiiret, joiden oma luuydin oli ollut destroyed3., Lisäksi, solu-tracing tutkimuksia ja kokeita, joissa on satelliitti-solut olivat vartettu osaksi vaurioitunut lihas on osoittanut, että myofibre korjaus liittyy suoran osallistumisen satelliitti solujen. Lisäksi hiirillä geneettisesti tyhjentynyt satelliitti solujen puutteellinen kyky muodostaa uusia myofibres, jossa vahvistetaan, satelliitti solujen kuin aito aikuisten kantasoluja (tarkistetaan ref. 5).
Mutta vaikka yrittää löytää niin harvinainen, ’professional’ kantasoluja on onnistunut joissakin kudoksissa, toisissa kantasolujen kaltaisia prosesseja voi olla monipuolisempi., Todellakin, se on käymässä selväksi, että joissakin tapauksissa, korjaus voi liittyä regressio eriytetty solut vähemmän eriytetty valtion, josta he elvyttää kudosta. Tämä on jyrkässä ristiriidassa tilanteen veren ja lihasten; dedifferentiation muita niche solutyyppejä ei voi kompensoida HSC-tai satelliitti-cell loss6,7.,
puute ilmeinen fyysinen kantasolujen väestön joissakin kudoksissa on saanut yhä räikeä haasteita määritelmä aikuisten kantasolujen kuin erillisiä yhteisöjä, jotka noudata yksisuuntainen hierarkioita, ja on johtanut kehottaa painotetaan enemmän monipuolinen, muovi ominaisuuksia kantasoluista. Mutta siirtää painopistettä pois professional kantasolujen riskejä tyhjäksi edut tunnistaminen ja ymmärtäminen omistettu väestön.,
kyky käyttää ammatillisia kantasoluja varttaminen kokeiluja tekee solut helpompi valjastaa hoitomuotojen ja kokeiluja kuin enemmän-muovia varsi-solu-kuten väestön. HSC-elinsiirtoa käytetäänkin yhä enemmän erilaisten sairauksien, kuten veren, metabolisten ja immunologisten häiriöiden ja joidenkin sairauksien hoitamiseksi8. Satelliitti-cell elinsiirrot ovat lupaava työkalu hoitoon lihasten sairauksien, erityisesti ne, jotka liittyvät määrä vähenee satelliitti solujen ja heikentynyt uudistumiskyky, kuten ikääntymiseen liittyvä ja perinnöllinen lihasten disorders9., Kantasolujen määritelmää laajennettaessa on syytä muistaa, että toistaiseksi tuntemattomat, omistautuneet kantasolupopulaatiot saattavat vielä odottaa löytymistä. Niiden tunnistamisella voi olla merkittäviä kliinisiä vaikutuksia.
MERITXELL HYKS: Palautuminen on call
toisin Kuin veren ja lihaksen kantasoluja, jotka asuvat suojattu markkinaraon, epiteelin kudoksia, jotka line tai alkuunsa pois kehosta putket altistuvat usein ulkoisia tai sisäisiä stressitekijöitä., On HSC-kuten aluevaltaus hierarkian, jossa yksi kantaisä istuu huipulla suora linja alikohteet näyttää hyvin vaarallinen evoluution ratkaisu tämän tyyppinen kudos — riippuvuus yhdestä ”master” solu olisi laittaa kudoksen vaarassa hajoaminen olisi, että solun tyyppi kuolee. Vaihtoehtoinen lähestymistapa, johon liittyy päällekkäisiä hierarkioita kahden tai useamman sisääntulokohdan kanssa, vaikuttaa turvallisemmalta keinolta ratkaista ongelma. Tämä ajatus viittaa siihen, että harkinnanvarainen kantasoluja, jotka voivat toimia kantasoluja, jos tarvitaan, mutta eivät aina tee niin, on olemassa.,
keskustelu siitä, onko hierarkkinen HSC-kuten malli sopii muiden systems10 on vaikuttanut taipumus tutkijat pohtimaan normaali elin huolto (homeostaasiin) vastaavaksi uudistumista ja korjaus, huolimatta hyvin erilaiset luontaiset soluvasteita, mukana kaksi ilmiötä. Korjaus vaatii usein korkeampaa leviämisen kuin ei homeostaasiin — siksi, luun fide kantasoluja, jotka voivat sovitella homeostaasiin voi aina elvyttää vahingoittunutta kudosta. Tässä kohtaa syntyy facultatiivisia kantasoluja.,
Yksi esimerkki tästä ilmiöstä löytyy suoliston epiteelin, joka on erittäin proliferatiivinen sekä homeostaasi ja vahingon jälkeen. Oma kantasolupopulaatio ylläpitää tätä kudosta normaaliolosuhteissa. Nämä tunnetaan kryptapohjaisina columnar-soluina, ja ne uudistuvat itse ja erilaistuvat useiksi solutyypeiksi11. Kuitenkin, jos kudos on loukkaantunut tai kantasolujen väestön tyhjentynyt, ei-proliferatiivinen soluja, jotka ovat alkaneet eriyttää tai ovat jopa täysin kypsynyt voi palata stem-cell-kuten valtio auttaa asuttaa tissue11., Siksi solujen plastisuus on avain suoliston ylläpitoon eri olosuhteissa.
toisin Kuin suolistossa, useimmat kudosten läpi solujen liikevaihto vain hitaasti jokapäiväisessä elämässä, ja näyttää lisääntynyt proliferatiivinen kapasiteetti, joka mahdollistaa niiden korjaus joitakin (mutta ei kaikkien) rakenteiden vamman jälkeen. Kuitenkin muutamia kudoksia, jotka ovat tyypillisesti pieni vaihtuvuus, kuten maksan ja keuhkojen, voi täysin uusiutua jälkeen vahinkoa. Soluja, jotka mahdollistavat tämän merkittävän vasteen, on tutkittu laajasti, ja niistä on saatu lisäesimerkkejä facultatiivisista kantasoluista.,
keuhkojen, kuten suolistossa, väkiluku on totta ’HSC-kuten kantasolujen, joka ylläpitää hengitysteiden avulla homeostaasiin. Seuraavia vahinkoa, kypsä eriytetty solut nimeltä club solut voivat dedifferentiate ja käyttäytyä kuin harkinnanvarainen varsi cells12,13. Sen sijaan minkään maksassa olevan kantasolun olemassaoloa ei ole vielä varmistettu. Aikana homeostaasiin, kaksi maksa-solun tyypit, maksasolujen ja duktaalinen solut näyttävät ylläpitää niiden solutyyppejä kautta leviämisen., Mutta seuraavat vahinkoa, ainakin zebrafish14 ja mice15, harkinnanvarainen kantasolujen syntyä erilaisia soluja kutsutaan cholangiocytes. Hiirillä, cholangiocytes palata bi-voimakas kantasolujen kaltainen tila, joka helpottaa uudistumista sekä maksasolujen ja duktaalinen cells15 (Fig. 1 B).
nämä kolme esimerkkiä korostavat tapoja, joilla eri elimet ovat ratkaisseet samanlaisia ongelmia., Se tuo mieleen luonnon-valinta paineita, jotka johtavat eri ryhmien eläimiä saavuttaa erilaisia ratkaisuja yhteisen elinympäristön haasteisiin — kehittää erilaisia strategioita torjumaan äärimmäisen kylmä sää, pylväät, esimerkiksi. On houkuttelevaa spekuloida, että taistelu ylläpitää kudosten vaativa ympäristö, joka edellyttää jatkuvaa liikevaihto ja altistumista vahinko on johtanut siihen, että on olemassa erilaisia back-up strategiat, joiden kautta harkinnanvarainen kantasoluja auttaa varmistamaan, kudoksen eheys., Kantasolujen määritelmä, joka kattaa näiden muovisten solutyyppien täyden valikoiman, on välttämätön, jotta voimme todella ymmärtää uudistumisen luonteen.