Vérképző őssejtek

A vérképző őssejteket (HSC-ket), a mezenchimális progenitor sejtekhez hasonlóan, multipotencia jellemzi, és olyan sejtvonalakat hoznak létre, amelyek végső elemei alkotják a vér formált elemeit, valamint számos specializált szöveti sejtet az immunrendszerből.

A vérsejtek közös prekurzorának létezésének hipotézise, valamint maga az „őssejt” kifejezés A. Maksimovhoz (1909) tartozik. A HSC-ben a sejttömeg kialakulásának lehetősége óriási - a csontvelői őssejtek naponta 10 sejtet termelnek, amelyek a perifériás vér képződött elemeit alkotják. A hematopoietikus őssejtek létezésének tényét 1961-ben igazolták egerekben a vérképzés helyreállításával végzett kísérletekben, amelyek halálos dózisú radioaktív besugárzást kaptak, amely elpusztítja a csontvelői őssejteket. A szingén csontvelősejtek ilyen halálosan besugárzott állatokba történő átültetése után a recipiensek lépében különálló vérképzési gócokat találtak, amelyek forrása egyetlen klonogén prekurzor sejt volt.

Ezután bebizonyosodott a hematopoietikus őssejtek önfenntartó képessége, amely biztosítja a vérképzés funkcióját az ontogenezis folyamatában. Az embrionális fejlődés során a HSC-ket magas migrációs aktivitás jellemzi, amely a vérképző szervek képződésének zónáiba való mozgásukhoz szükséges. A HSC-k ezen tulajdonsága az ontogenezisben is megmarad - állandó migrációjuk miatt az immunkompetens sejtek készletének állandó megújulása következik be. A HSC-k migrációs, hisztohematikus gátakon való áthatolási, szövetekbe való beágyazódási és klonogén növekedési képessége számos, a hematopoietikus rendszer patológiájával összefüggő betegségben a csontvelősejtek átültetésének alapjául szolgált.

Mint minden őssejt-forrás, a hematopoietikus őssejtek is nagyon kis mennyiségben vannak jelen a niche-jükben (csontvelőben), ami bizonyos nehézségeket okoz izolálásukban. Immunfenotípusosan az emberi HSC-ket CD34+ NK sejtekként jellemzik, amelyek képesek a véráramba vándorolni és benépesíteni az immunrendszer szerveit, vagy újra benépesíteni a csontvelő stromáját. Világosan kell érteni, hogy a HSC-k nem a csontvelő legéretlenebb sejtjei, hanem prekurzorokból származnak, amelyek közé tartoznak a szunnyadó fibroblasztszerű CD34-negatív sejtek. Megállapították, hogy a CD34 fenotípusú sejtek képesek bejutni az általános véráramba, ahol fenotípusukat CD34+-ra változtatják, de a csontvelőbe történő visszavándorláskor, a mikro-környezet hatása alatt ismét CD34-negatív őssejtelemekké válnak. Nyugalmi állapotban a CD34~ sejtek nem reagálnak a stroma parakrin szabályozó jeleire (növekedési faktorok, citokinek). Azonban a fokozott vérképzést igénylő helyzetekben a CD34 fenotípusú őssejtek a differenciálódási jelekre úgy reagálnak, hogy mind hematopoietikus, mind mezenchimális progenitor sejteket képeznek. A vérképzés a HSC-k és a csontvelő sztrómájának sejtes elemei közötti közvetlen érintkezés révén történik, amelyet makrofágok, retikuláris endotélsejtek, oszteoblasztok, stromális fibroblasztok és extracelluláris mátrix komplex hálózata képvisel. A csontvelő stromális alapja nem csupán a vérképző szövet mátrixa vagy „váza”; a vérképzés finom szabályozását végzi a növekedési faktorok, citokinek és kemokinek parakrin szabályozó jelei révén, valamint a vérsejtek képződéséhez szükséges adhéziós kölcsönhatásokat is biztosítja.

Így a vérképzés folyamatosan megújuló rendszere egy polipotens (a vérképzés szempontjából) vérképző őssejten alapul, amely képes hosszú távú önfenntartásra. Az elköteleződés folyamatában a HSC-k primer differenciálódáson mennek keresztül, és olyan sejtklónokat alkotnak, amelyek citomorfológiai és immunofenotípusos jellemzőikben különböznek. A primitív és elköteleződött progenitor sejtek egymást követő kialakulása a különböző vérképző vonalak morfológiailag azonosítható progenitor sejtjeinek kialakulásával végződik. A vérképzés komplex, többlépcsős folyamatának későbbi szakaszainak eredménye a sejtek érése és az érett, kialakult elemek - eritrociták, leukociták, limfociták és trombociták - felszabadulása a perifériás vérbe.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

A hematopoietikus őssejtek forrásai

A vérképző őssejteket tartják a legtöbbet tanulmányozott őssejtforrásnak, ami nagyrészt a csontvelő-transzplantációban való klinikai alkalmazásuknak köszönhető. Első pillantásra elég sokat tudunk ezekről a sejtekről. Bizonyos mértékig ez igaz is, mivel a HSC-k köztes és érett leszármazottai a legkönnyebben hozzáférhető sejtes elemek, amelyek mindegyikét (eritrociták, leukociták, limfociták, monociták/makrofágok és vérlemezkék) minden szinten gondosan tanulmányozták - a fénymikroszkópiától az elektronmikroszkópiáig, a biokémiai és immunfenotípusos jellemzőktől a PCR-elemzési módszerekkel történő azonosításig. A HSC-k morfológiai, ultrastrukturális, biokémiai, immunfenotípusos, biofizikai és genomikai paramétereinek monitorozása azonban nem adott választ számos problémás kérdésre, amelyek megoldása szükséges a sejttranszplantológia fejlesztéséhez. A vérképző őssejtek nyugalmi állapotban történő stabilizálásának, aktiválódásának, a szimmetrikus vagy aszimmetrikus osztódási szakaszba lépésének, és ami a legfontosabb, a funkcionálisan különböző véralvadékok, például eritrociták, leukociták, limfociták és vérlemezkék képződéséhez való elkötelezettségének mechanizmusai még nem tisztázottak.

A CD34 fenotípusú sejtek jelenléte a csontvelőben, amelyek mind a mezenchimális, mind a hematopoietikus őssejtek progenitorai, felvetette a kérdést a stromális és hematopoietikus vonalakká történő sejtdifferenciálódás legkorábbi prekurzorainak létezéséről, amelyek közel állnak a CD34-negatív sejtekhez. Az úgynevezett hosszú távú tenyésztési iniciációs sejtet (LTC-IC) a hosszú távú tenyésztési módszerrel kapták. Az ilyen, telepképző aktivitással rendelkező prekurzor sejtek élettartama a csontvelő stromális bázisán, bizonyos növekedési faktorok kombinációjával meghaladja az 5 hetet, míg az elkötelezett telepképző egységek (CFU) életképessége a tenyészetben mindössze 3 hét. Jelenleg az LTC-IC-t a HSC-k funkcionális analógjának tekintik, mivel magas repopulációs potenciállal az LTC-IC-k körülbelül 20%-át jellemzi a CD34+CD38- fenotípus, és nagy önmegújulási képességet mutatnak. Az ilyen sejtek az emberi csontvelőben 1:50 000 gyakorisággal találhatók meg. Azonban a hosszú távú (15 hetes) tenyésztési körülmények között nyert mieloid-limfoid iniciációs sejteket kell a HSC-khez legközelebb állóként tekinteni. Az ilyen sejtek, amelyeket LTC4-nek neveznek, az emberi agy csontvelősejtjei közé tartoznak, tízszer ritkábban fordulnak elő, mint az LTC4-IC, és mind mieloid, mind limfoid hematopoietikus vonalak sejtvonalait alkotják.

Bár a hematopoietikus őssejtek monoklonális antitestekkel történő jelölése, majd immunfenotípusos azonosítása a fő módszer az őssejt-potenciállal rendelkező hematopoietikus sejtek felismerésére és szelektív válogatására, az így izolált HSC-k klinikai alkalmazása korlátozott. A CD34 receptor vagy más marker antigének antitestekkel történő blokkolása az immunpozitív válogatás során elkerülhetetlenül megváltoztatja a segítségével izolált sejt tulajdonságait. A HSC-k mágneses oszlopokon történő immunnegatív izolálása előnyösebbnek tekinthető. Ebben az esetben azonban általában fémhordozóra rögzített monoklonális antitesteket használnak a válogatáshoz. Ezenkívül, ami fontos, mindkét HSC izolálási módszer fenotípusos, nem pedig funkcionális jellemzőkön alapul. Ezért sok kutató a HSC-k klonogén paramétereinek elemzését részesíti előnyben, amely lehetővé teszi a progenitor sejtek érettségi fokának és differenciálódási irányának meghatározását a telepek mérete és összetétele alapján. Ismert, hogy az elköteleződés folyamata során a sejtek száma és típusa a telepben csökken. A hematopoietikus őssejt és korai leánysejtje, az úgynevezett „granulocita-eritrocita-monocita-megakariocita telepképző egység” (CFU-GEMM), nagy, többvonalas telepeket hoz létre a tenyészetben, amelyek rendre granulocitákat, eritrocitákat, monocitákat és megakariocitákat tartalmaznak. A granulocita-monocita telepképző egység (CFU-GM), amely az elköteleződési vonal mentén lefelé helyezkedik el, granulociták és makrofágok telepeit alkotja, míg a granulocita telepképző egység (CFU-G) csak egy kis érett granulocita telepet alkot. A korai eritrocita prekurzor, az eritrociták burst-formáló egysége (CFU-E), a nagy eritrocita telepek forrása, az eritrociták érettebb telepképző egysége (CFU-E) pedig a kis eritrocita telepek forrása. Általánosságban elmondható, hogy amikor a sejtek félszilárd táptalajon nőnek, hatféle mieloid telepet alkotó sejtek azonosíthatók: CFU-GEMM, CFU-GM, CFU-G, CFU-M, BFU-E és CFU-E.

A vérképző származékok mellett azonban a HSC-k izolálására szolgáló bármely forrásanyag jelentős számú kísérő sejtet is tartalmaz. E tekintetben a transzplantátum előzetes tisztítása szükséges, mindenekelőtt a donor immunrendszerének aktív sejtjeitől. Erre a célra általában immunszelekciót alkalmaznak, amely a limfociták általi specifikus antigének expresszióján alapul, ami lehetővé teszi azok izolálását és eltávolítását monoklonális antitestek segítségével. Ezenkívül kifejlesztettek egy immunrozettás módszert a csontvelő-transzplantátum T-limfocita-kimerítésére, amely CD4+ limfociták és specifikus monoklonális antitestek komplexeinek képződésén alapul, amelyeket hatékonyan eltávolítanak aferézissel. Ez a módszer biztosítja a tisztított sejtes anyag előállítását, 40-60%-os vérképző őssejt-tartalommal.

A progenitor sejtek számának növekedését a leukaferézis termékéből a vér érett, formált elemeinek eltávolítása miatt ellenáramú centrifugálással, majd humán immunglobulinnal bevont nejlonszálakat tartalmazó oszlopokon keresztül történő szűréssel (kelátképző - trinátrium-citrát jelenlétében) érik el. E két módszer egymást követő alkalmazása biztosítja a transzplantátum teljes tisztítását a vérlemezkéktől, 89%-ban az eritrocitáktól és 91%-ban a leukocitáktól. A HSC-veszteség jelentős csökkenése miatt a CD34+ sejtek szintje a teljes sejttömegben 50%-ra növelhető.

Az izolált hematopoietikus őssejtek azon képességét, hogy érett vérsejtkolóniákat képeznek tenyészetben, a sejtek funkcionális jellemzésére használják. A kialakult telepek elemzése lehetővé teszi a progenitor sejtek típusának azonosítását és mennyiségi meghatározását, elkötelezettségük mértékét, valamint differenciálódásuk irányának megállapítását. A klonogén aktivitást félszilárd táptalajon, metilcellulózon, agar-agarban, plazmában vagy fibrin gélen határozzák meg, amelyek csökkentik a sejtek migrációs aktivitását, megakadályozva azok üveg vagy műanyag felületéhez való tapadását. Optimális tenyésztési körülmények között a klónok egyetlen sejtből 7-18 nap alatt fejlődnek ki. Ha egy klón kevesebb, mint 50 sejtet tartalmaz, akkor egyetlen klaszterként azonosítják; ha a sejtek száma meghaladja az 50-et, akkor telepként azonosítják. Figyelembe veszik a telepet alkotó sejtek számát (kolóniaképző egységek - CFU vagy telepképző sejtek - COC). Meg kell jegyezni, hogy a CFU és a COC paraméterei nem felelnek meg a HSC-k számának a sejtszuszpenzióban, bár korrelálnak vele, ami ismét hangsúlyozza a HSC-k funkcionális (kolóniaképző) aktivitásának in vitro meghatározásának szükségességét.

A csontvelősejtek közül a hematopoietikus őssejtek rendelkeznek a legnagyobb proliferációs potenciállal, aminek köszönhetően a tenyészetben a legnagyobb telepeket alkotják. Az ilyen telepek száma feltételezhetően közvetetten meghatározza az őssejtek számát. Miután in vitro 0,5 mm-nél nagyobb átmérőjű és 1000-nél nagyobb sejtszámú telepeket hoztak létre, a szerzők tesztelték ezeket a sejteket az 5-fluorouracil szubletális dózisaival szembeni rezisztenciára, és tanulmányozták a letálisan besugárzott állatok csontvelőjének újranépesítésére való képességüket. A megadott paraméterek szerint az izolált sejtek szinte megkülönböztethetetlenek voltak a HSC-ktől, és a HPP-CFC rövidítést kapták - telepképző sejtek magas proliferációs potenciállal.

A hematopoietikus őssejtek jobb minőségű izolálásának keresése folytatódik. A hematopoietikus őssejtek azonban morfológiailag hasonlóak a limfocitákhoz, és viszonylag homogén sejtkészletet képviselnek, szinte kerek magokkal, finoman diszpergált kromatinnal és kis mennyiségű, gyengén bazofil citoplazmával. Pontos számukat is nehéz meghatározni. Feltételezik, hogy az emberi csontvelőben a HSC-k 106 magvas sejtből 1-szer fordulnak elő.

Hematopoietikus őssejtek azonosítása

A hematopoietikus őssejtek azonosításának minőségének javítása érdekében a membránhoz kötött antigének spektrumának szekvenciális vagy egyidejű (többcsatornás válogatón) vizsgálatát végzik, és a HSC-kben a CD34+CD38 fenotípust lineáris differenciálódási markerek, különösen immunkompetens sejtek antigénjeinek, például CD4-nek, felszíni immunglobulinoknak és glikoforinnak a hiányával kell kombinálni.

Szinte az összes hematopoietikus őssejt-fenotípus-meghatározási séma magában foglalja a CD34 antigén meghatározását. Ez a körülbelül 110 kDa molekulatömegű glikoprotein, amely több glikozilációs helyet hordoz, a plazmasejt-membránon expresszálódik az 1. kromoszómán lokalizált megfelelő gén aktiválása után. A CD34 molekula funkciója a korai hematopoietikus progenitor sejtek és a csontvelő stromális alapja közötti L-szelektin által közvetített kölcsönhatáshoz kapcsolódik. Azonban nem szabad elfelejteni, hogy a CD34 antigén jelenléte a sejtfelszínen csak a HSC-tartalom előzetes felmérését teszi lehetővé a sejtszuszpenzióban, mivel más hematopoietikus progenitor sejtek, valamint a csontvelő stromális sejtjei és az endotélsejtek is expresszálják.

A hematopoietikus progenitor sejtek differenciálódása során a CD34 expressziója tartósan csökken. Az eritrocita, granulocita és monocita elkötelezett progenitor sejtek vagy gyengén expresszálják a CD34 antigént, vagy egyáltalán nem expresszálják a felszínükön (CD34 fenotípus). A CD34 antigén nem detektálható a differenciálódott csontvelősejtek és az érett vérsejtek felszíni membránján.

Meg kell jegyezni, hogy a hematopoietikus progenitor sejtek differenciálódásának dinamikájában nemcsak a CD34 expressziójának szintje csökken, hanem a CD38 antigén, egy 46 kDa molekulatömegű integráns membránglikoprotein, amely NAD-glikohidroláz és ADP-ribozil-cikláz aktivitással rendelkezik, expressziója is fokozatosan növekszik, ami arra utal, hogy részt vesz az ADP-ribóz transzportjában és szintézisében. Így felmerül a hematopoietikus progenitor sejtek elkötelezettségének mértéke kettős kontrolljának lehetősége. A CD34+CD38+ fenotípusú sejtek populációja, amely a CD34-pozitív csontvelősejtek 90-99%-át teszi ki, korlátozott proliferációs és differenciálódási potenciállal rendelkező progenitor sejteket tartalmaz, míg a CD34+CD38 fenotípusú sejtek a HSC szerepét tölthetik be.

Valóban, a CD34+CD38- képlettel leírt csontvelői sejtpopuláció viszonylag nagyszámú primitív őssejtet tartalmaz, amelyek képesek mieloid és limfoid irányban differenciálódni. A CD34+CD38- fenotípusú sejtek hosszú távú tenyésztésének körülményei között a vér összes érett, kialakult eleme kinyerhető: neutrofilek, eozinofilek, bazofilek, monociták, megakariociták, eritrociták és limfociták.

Viszonylag nemrégiben megállapították, hogy a CD34-pozitív sejtek további két markert expresszálnak, az AC133-at és a CD90-et (Thy-1), amelyeket a hematopoietikus őssejtek azonosítására is használnak. A Thy-1 antigén a CD117 receptorral (c-kit) együtt expresszálódik a csontvelő, a köldökzsinór és a perifériás vér CD34+ sejtjein. Ez egy felszíni foszfatidilinozitol-kötő glikoprotein, amelynek molekulatömege 25-35 kDa, és amely részt vesz a sejtadhéziós folyamatokban. Egyes szerzők úgy vélik, hogy a Thy-1 antigén a legéretlenebb CD34-pozitív sejtek markere. A CD34+Thy-1+ fenotípusú, önreprodukáló sejtek hosszú távú tenyésztett sejtvonalakat hoznak létre leánysejtek képződésével. Feltételezik, hogy a Thy-1 antigén blokkolja a sejtosztódás leállását okozó szabályozó jeleket. Annak ellenére, hogy a CD34+Thy1+ sejtek képesek önreprodukcióra és hosszú távú tenyésztett vonalak létrehozására, fenotípusuk nem tulajdonítható kizárólag a HSC-knek, mivel a Thy-1+ tartalom a CD34-pozitív sejtelemek teljes tömegében körülbelül 50%, ami jelentősen meghaladja a hematopoietikus sejtek számát.

A hematopoietikus őssejtek azonosítása szempontjából ígéretesebbnek kellene tekinteni az AC133-at - a hematopoietikus progenitor sejtek antigén markerét, amelynek expresszióját először embrionális májsejteken mutatták ki. Az AC133 egy transzmembrán glikoprotein, amely a HSC érés legkorábbi szakaszában jelenik meg a sejtmembrán felületén - lehetséges, hogy még korábban, mint a CD34 antigén. A. Petrenko és V. Grishchenko (2003) tanulmányaiban megállapították, hogy az AC133-at a CD34-pozitív embrionális májsejtek akár 30%-a is expresszálja.

Így a hematopoietikus őssejtek ideális fenotípusos profilja a jelenlegi elképzelések szerint egy sejtes körvonalból áll, amelynek kontúrjainak tartalmazniuk kell a CD34, AC133 és Thy-1 antigének konfigurációit, de nincs hely a CD38, HLA-DR és a GPA, CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 lineáris differenciálódási markerek molekuláris vetületeinek.

A HSC-k fenotípusos portréjának egy variációja lehet a CD34+CD45RalowCD71low kombináció, mivel az ezzel a képlettel leírt sejtek tulajdonságai nem különböznek a CD34+CD38 fenotípusú sejtek funkcionális paramétereitől. Ezenkívül az emberi HSC-k a CD34+Thy-l+CD38Iow/'c-kit/low fenotípusos jellemzők alapján azonosíthatók - mindössze 30 ilyen sejt állítja helyre teljesen a vérképzést halálosan besugárzott egerekben.

A HSC-k (vérképző őssejtek) 40 éves intenzív kutatása, melyek képesek mind önreprodukcióra, mind más sejtes elemekké differenciálódni, a csontvelősejtek általános fenotípusos jellemzőinek elemzésével kezdődött, ami lehetővé tette a csontvelő-transzplantáció alkalmazásának igazolását a vérképző rendszer különböző patológiáinak kezelésében. A később felfedezett új típusú őssejteket még nem alkalmazták széles körben a klinikai gyakorlatban. Ugyanakkor a köldökzsinórvér és az embrionális máj őssejtjei képesek jelentősen bővíteni a sejttranszplantáció mértékét nemcsak a hematológiában, hanem az orvostudomány más területein is, mivel mind mennyiségi, mind minőségi jellemzőikben különböznek a csontvelői HSC-ktől.

A transzplantációhoz szükséges hematopoietikus őssejt-tömeget általában csontvelőből, perifériás és köldökzsinórvérből, valamint embrionális májból nyerik. Ezenkívül hematopoietikus progenitor sejtek in vitro is előállíthatók az ESC-k szaporításával, majd azok irányított differenciálódásával hematopoietikus sejtes elemekké. A. Petrenko és V. Grishchenko (2003) helyesen jegyzik meg a különböző eredetű HSC-k immunológiai tulajdonságaiban és a vérképzés helyreállítására való képességében mutatkozó jelentős különbségeket, ami a forrásaikban található korai pluripotens és késői elkötelezett progenitor sejtek egyenlőtlen arányának köszönhető. Ezenkívül a különböző ősforrásokból származó hematopoietikus őssejteket a nem hematopoietikus sejtek mennyiségileg és minőségileg teljesen eltérő társulásai jellemzik.

A csontvelő mára a hematopoietikus őssejtek hagyományos forrásává vált. A csontvelői sejtszuszpenziót a csípőcsontból vagy a szegycsontból nyerik helyi érzéstelenítés alatti mosással. Az így kapott szuszpenzió heterogén, és HSC-k, stromális sejtelemek, mieloid és limfoid vonalak elkötelezett progenitor sejtjei, valamint a vér érett, formált elemeinek keverékét tartalmazza. A csontvelői mononukleáris sejtek között a CD34+ és CD34+CD38 fenotípusú sejtek száma 0,5-3,6%, illetve 0-0,5%. A HSC-k G-CSF által kiváltott mobilizálása utáni perifériás vér 0,4-1,6% CD34+ és 0-0,4% CD34+CD38-at tartalmaz.

A CD34+CD38 és CD34+ immunfenotípusú sejtek százalékos aránya magasabb a köldökzsinórvérben - 0-0,6%, illetve 1-2,6%, és maximális számuk az embrionális máj vérképző sejtjei között észlelhető - 0,2-12,5, illetve 2,3-35,8%.

A transzplantált anyag minősége azonban nemcsak a benne lévő CD34+ sejtek számától függ, hanem azok funkcionális aktivitásától is, amelyet az in vivo (csontvelő-repopuláció halálosan besugárzott állatokban) és in vitro - félfolyékony táptalajon történő telepképződés mértékével lehet értékelni. Kiderült, hogy az embrionális májból, magzati csontvelőből és köldökzsinórvérből izolált CD34+CD38 HLA-DR fenotípusú hematopoietikus progenitor progenitor sejtek telepképző és proliferatív aktivitása jelentősen meghaladja a felnőtt csontvelőjének és perifériás vérének hematopoietikus sejtjeinek proliferatív és telepképző potenciálját. A különböző eredetű HSC-k kvantitatív és kvalitatív elemzése jelentős különbségeket mutatott mind a sejtszuszpenzióban lévő relatív tartalmukban, mind a funkcionális képességeikben. A CD34+ sejtek maximális számát (24,6%) a magzati csontvelőből nyert transzplantált anyagban találták. Egy felnőtt csontvelője 2,1%-ban tartalmaz CD34-pozitív sejtes elemeket. A felnőtt perifériás vérének mononukleáris sejtjei közül csak 0,5%-ban van CD34+ fenotípus, míg a köldökzsinórvérben számuk eléri a 2%-ot. Ugyanakkor a magzati csontvelő CD34+ sejtjeinek telepképző kapacitása 2,7-szer nagyobb, mint egy felnőtt csontvelői hematopoietikus sejtjeinek klonális növekedési kapacitása, és a köldökzsinórvérsejtek szignifikánsan több telepet alkotnak, mint a felnőttek perifériás véréből izolált hematopoietikus elemek: 65,5, illetve 40,8 telep/105 sejt.

A hematopoietikus őssejtek proliferatív aktivitásának és telepképző képességének különbségei nemcsak érettségük eltérő fokával, hanem természetes mikro-környezetükkel is összefüggésben állnak. Ismert, hogy az őssejtek proliferációjának intenzitását és differenciálódásának sebességét a növekedési faktorok és citokinek többkomponensű rendszerének integrális szabályozó hatása határozza meg, amelyeket mind maguk az őssejtek, mind mátrix-stromális mikro-környezetük sejtes elemei termelnek. A tisztított sejtpopulációk és a szérummentes táptalajok használata a sejttenyésztéshez lehetővé tette olyan növekedési faktorok jellemzését, amelyek stimuláló és gátló hatást gyakorolnak a különböző szintű őssejtekre, a progenitor sejtekre és az egyik vagy másik lineáris irányban elköteleződött sejtekre. A vizsgálatok eredményei meggyőzően azt mutatják, hogy a különböző ontogenetikai fejlettségi szintű forrásokból származó HSC-k fenotípusosan és funkcionálisan is különböznek. Az ontogenezis korábbi szakaszaiban lévő HSC-ket magas önreprodukciós potenciál és magas proliferatív aktivitás jellemzi. Az ilyen sejteket hosszabb telomerek jellemzik, és elkötelezettek az összes hematopoietikus sejtvonal kialakítása iránt. Az embrionális eredetű HSC-kkel szembeni immunválasz késik, mivel ezek a sejtek gyengén expresszálják a HLA-molekulákat. A HSC-k relatív tartalmában, önmegújító képességükben és az általuk alkotott elkötelezettségi vonalak számában egyértelmű fokozatosság figyelhető meg: az embrionális máj CD34+ sejtjei > a köldökzsinórvér CD34+ sejtjei > a csontvelő CD34+ sejtjei. Fontos, hogy ezek a különbségek nemcsak az emberi fejlődés intra-, neo- és korai posztnatális időszakaira, hanem a teljes ontogenezisre is jellemzőek - a felnőtt csontvelőjéből vagy perifériás véréből nyert HSC-k proliferatív és telepképző aktivitása fordítottan arányos a donor életkorával.