veren kehitys
hematopoieettiset kantasolut sijaitsevat luuytimessä ja niillä on ainutlaatuinen kyky erilaistua kaikille kypsille verisolutyypeille.
oppimistavoitteet
kuvaavat veren kehityshäiriöitä
Avainloukut
avainkohdat
- hematopoieettiset kantasolut uusiutuvat itsestään. Kun ne lisääntyvät, ainakin osa niiden tytärsoluista jää HSC: ksi, joten kantasolujen pooli ei tyhjene. Eri verisolujen kehittymistä HSCs: stä kypsiksi soluiksi kutsutaan hematopoieesiksi.
- lymfosyytit ovat adaptiivisen immuunijärjestelmän kulmakivi. Ne tunnetaan yleisesti valkosoluina, ja ne ovat peräisin tavallisista lymfaattisista esi-isistä. Lymfaattinen sukulinja koostuu pääasiassa T-soluista ja B-soluista.
- punasolut tai punasolut ovat peräisin tavallisista myelooisista progenitoreista. Myelosyyttejä, joihin kuuluvat granulosyytit, megakaryosyyttejä, ja makrofagit, johtuvat yhteisen myelooinen kantasolujen. He ovat mukana niin erilaisia rooleja, kuten synnynnäinen immuniteetti, mukautuva immuniteetti, ja veren hyytymistä.
- kehittää alkioita, veren muodostuminen tapahtuu aggregaatit verisolujen ruskuaispussi kutsutaan veren saaret. Koska kehityksen edetessä, veren muodostuminen tapahtuu pernassa, maksassa ja imusolmukkeet. Kun luuytimen kehittyy, se olettaa, tehtävä muodostaa suurimman osan elimistön verisolut.
- kun kantasolu kypsyy, sen geeniekspressiossa tapahtuu muutoksia, jotka rajoittavat solutyyppejä, joita siitä voi tulla, ja siirtävät sen lähemmäksi tiettyä solutyyppiä.
- Vaskulogeneesi on geneettisten tekijöiden aiheuttamaa varhaisen verisuonituksen muodostumista, joka on peräisin alkion ruskuaispussin verisaarista.
- puna-ja valkosolujen tuotantoa säädellään erittäin tarkasti terveillä ihmisillä. Granulosyyttien tuotanto lisääntyy nopeasti infektion aikana.
Avaintermit
- verisaaret: Kehittyvässä alkiossa olevia rakenteita, jotka johtavat moniin verenkiertoelimistön eri osiin.
- hematopoeisis: biologinen prosessi, jossa luuytimessä muodostuu uusia verisoluja hematopoieettisista kantasoluista. Kaikki solujen veren komponentit ovat peräisin HSCs: stä.
- hemangioblast: alkeellinen mesodermaalinen solu, joka on endoteelisolujen ja veren esiaste.
hematopoieettiset kantasolut (HSCs) asuvat luuytimessä ja niillä on ainutlaatuinen kyky synnyttää kaikkia eri kypsiä verisoluja.
HS: n tehtävät
HS: t uudistuvat itse. Kun ne lisääntyvät, ainakin osa niiden tytärsoluista jää HSC: ksi, joten kantasolujen pooli ei tyhjene. Muut HSCs: n tyttäret, myelooiset ja lymfaattiset kantasolut, voivat kumpikin sitoutua mihin tahansa vaihtoehtoiseen erilaistumisreittiin, jotka johtavat yhden tai useamman tietyntyyppisen verisolun tuotantoon, mutta eivät voi itse uusiutua. Tämä on yksi kehon elintärkeistä prosesseista. Eri verisolujen kehittymistä HSCs: stä kypsiksi soluiksi kutsutaan hematopoieesiksi.
Hematopoiesis: A comprehensive diagram showing the development of different blood cells from hematopoietic stem cell to mature cells.
verisolut jaetaan kolmeen suvusta:
- Erytrosyytit ovat happea kuljettavien veren punasolujen, jotka on johdettu yhteisestä myelooinen kantasolujen.
- lymfosyytit ovat adaptiivisen immuunijärjestelmän kulmakivi. Yleisesti tunnettu valkosolujen, he ovat johdettu yhteinen imukudoksen edeltäjissä. Lymfaattinen sukulinja koostuu pääasiassa T-soluista ja B-soluista.
- myelosyytit, joihin kuuluu granulosyyttejä, megakaryosyyttejä ja makrofageja, ovat peräisin tavallisista myelooisista esiasteista ja osallistuvat niinkin erilaisiin rooleihin kuin synnynnäiseen immuniteettiin, adaptiiviseen immuniteettiin ja veren hyytymiseen.
sijainnit
kehittyvissä alkioissa veren muodostuminen tapahtuu keltuaispussin verisolujen aggregaateissa, joita kutsutaan verisaarekkeiksi. Koska kehityksen edetessä, veren muodostuminen tapahtuu pernassa, maksassa ja imusolmukkeet. Kun luuydin kehittyy, se lopulta ottaa tehtäväkseen muodostaa suurimman osan koko organismin verisoluista. Kuitenkin, kypsyminen, aktivaatio, ja jotkut proliferaatio lymfoidisolujen tapahtuu toissijaisen lymfoidisissa elimissä, kuten perna, kateenkorva, ja imusolmukkeet. Lapsilla hematopoieesia esiintyy pitkien luiden, kuten reisiluun ja sääriluun, luuytimessä. Aikuisilla sitä esiintyy pääasiassa lantiossa, kallossa, nikamissa ja rintalastassa.
kypsyminen
kun kantasolu kypsyy, sen geeniekspressiossa tapahtuu muutoksia, jotka rajoittavat solutyyppejä, joita siitä voi tulla, ja siirtävät sen lähemmäksi tiettyä solutyyppiä. Näitä muutoksia voidaan usein seurata seuraamalla proteiinien esiintymistä solun pinnalla. Jokainen perättäinen muutos siirtää solun lähemmäs lopullista solutyyppiä ja rajoittaa entisestään sen mahdollisuuksia tulla erilaiseksi solutyypiksi.
määritys
solujen määritys näyttää määräytyvän erilaistumispaikan mukaan. Esimerkiksi kateenkorva tarjoaa tymosyyteille ihanteellisen ympäristön erilaistua erilaisiksi toimiviksi T-soluiksi. Luuytimen kantasolujen ja muiden erilaistumattomien verisolujen osalta verisolut määritetään sattumanvaraisesti tiettyihin solutyyppeihin. Hematopoieettisen mikroympäristön vallitsee joidenkin solujen hengissä ja jotkut suorittaa apoptoosi ja kuolla. Säätelemällä tätä solutyyppien välistä tasapainoa luuydin voi muuttaa tuotettavien eri solujen määrää.
hematopoieettinen kasvutekijä
puna-ja valkosolujen tuotantoa säädellään erittäin tarkasti terveillä ihmisillä, ja granulosyyttien tuotanto lisääntyy nopeasti infektion aikana. Pesäkkeitä stimuloivat tekijät (CSF) ovat erittyviä glykoproteiineja, jotka sitoutuvat hematopoieettisten kantasolujen pinnoilla oleviin reseptoriproteiineihin ja aktivoivat siten solunsisäisiä signalointireittejä, jotka voivat aiheuttaa solujen lisääntymistä ja erilaistumista tietyntyyppiseksi verisoluksi.
erytropoietiinia tarvitaan myelooisen kantasolun muuttumiseen punasoluksi. Toisaalta trombopoietiini saa myelooiset progenitorisolut erilaistumaan megakaryosyyteiksi, jotka tuottavat verihiutaleita.
verisuoniston kehittyminen
verenkiertoelimistön kehittyminen tapahtuu aluksi vaskulogeneesin kautta. Vaskulogeneesi on perintötekijöiden määräämän varhaisen verisuonituksen muodostumista. Verisaarekkeet muodostuvat alkion keltuaispussissa hemangioblastien solujen erilaistuessa endoteelisoluiksi. Seuraavaksi kapillaaripunos muodostuu, kun endoteelisolut vaeltavat verisaarilta ulospäin ja muodostavat satunnaisen jatkuvien säikeiden verkoston. Nämä säikeet sitten läpi prosessin kutsutaan lumenization, spontaani uudelleenjärjestely endoteelisolujen kiinteä johto ontto putki. Ihmisen valtimo-ja laskimojärjestelmät kehittyvät eri alkioalueilta. Vaikka valtimojärjestelmä kehittyy pääasiassa aortan kaarista, laskimojärjestelmä syntyy kolmesta kahdenvälisestä laskimosta ihmisen kehityksen viikoilla 4-8.
verisuonten kehitysvaiheet:alkion kasvava verisuonisto on korostettu oranssilla.
angiogeneesi vaikuttaa myös alkuperäisen verkon monimutkaisuuteen; endoteeliset silmut muodostuvat ekstruusiomaisella prosessilla, joka johtuu verisuonten endoteelikasvutekijän (VEGF) ilmentymisestä. Nämä endoteelisilmut kasvavat pois emoaluksesta muodostaen pienempiä tytärastioita, jotka kurottautuvat uusille reviireille. Angiogeneesi on yleensä vastuussa yksittäisten elinjärjestelmien kolonisoimisesta verisuonilla, kun taas vaskulogeneesi määrittää verkoston ensimmäiset putkistot.