血液の開発
造血幹細胞は骨髄に存在し、すべての成熟した血液細胞型に分化す
学習目標
血液の発達の側面を記述する
キーポイント
キーポイント
- 造血幹細胞(Hsc)は自己再生しています。 それらが増殖するとき、それらの娘細胞の少なくともいくつかはHscとして残るので、幹細胞のプールは枯渇しない。 Hscから成熟細胞への異なる血液細胞の発達のプロセスは、造血と呼ばれる。
- 一般的に白血球として知られている、彼らは共通のリンパ系前駆細胞から派生します。 リンパ系は主にT細胞とB細胞から構成されています。
- 赤血球または赤血球は、一般的な骨髄前駆細胞に由来する。 顆粒球、巨核球、およびマクロファージを含む骨髄球は、一般的な骨髄前駆細胞に由来する。 彼らは、自然免疫、適応免疫、血液凝固などの多様な役割に関与しています。
- 発育中の胚では、血液島と呼ばれる卵黄嚢内の血液細胞の凝集体で血液形成が起こる。 発達が進行するにつれて、脾臓、肝臓、およびリンパ節で血液形成が起こる。 骨髄が発達すると、それは体の血液細胞の大部分を形成する作業を前提としています。
- 幹細胞が成熟するにつれて、幹細胞は遺伝子発現の変化を受け、それがなり得る細胞型を制限し、特定の細胞型に近づける。
- 脈管形成は、胚の卵黄嚢の血液島に由来する遺伝的要因による初期の脈管構造の形成である。
- 赤血球と白血球の産生は、健康な人間では非常に正確に調節されています。 顆粒球の産生は、感染中に急速に増加する。
- : 循環系の多くの異なる部分につながる発達中の胚の構造。
- 造血:骨髄内の造血幹細胞(Hsc)から新しい血液細胞が形成される生物学的プロセス。 全ての細胞血液成分はHsc由来である。
- 血管芽細胞:内皮細胞および血液の前駆体である原始的な中胚葉細胞。
造血幹細胞(Hsc)は骨髄に存在し、異なる成熟した血液細胞の種類のすべてを生じさせるユニークな能力を有する。
Hscの役割
Hscは自己更新しています。 それらが増殖するとき、それらの娘細胞の少なくともいくつかはHscとして残るので、幹細胞のプールは枯渇しない。 Hscの他の娘、骨髄およびリンパ系前駆細胞は、それぞれ、1つまたは複数の特定のタイプの血液細胞の産生をもたらすが、自己再生することはできな これは体内の重要なプロセスの一つです。 Hscから成熟細胞への異なる血液細胞の発達は、造血と呼ばれる。
Hematopoiesis: A comprehensive diagram showing the development of different blood cells from hematopoietic stem cell to mature cells.
血液細胞は3つの系統に分けられます:
- 赤血球は、一般的な骨髄前駆細胞に由来する酸素を運ぶ赤血球である。
- 一般に白血球として知られている、それらは共通のリンパ系前駆細胞から得られます。 リンパ系は主にT細胞とB細胞から構成されています。
- 顆粒球、巨核球、マクロファージを含む骨髄球は、一般的な骨髄前駆細胞に由来し、自然免疫、適応免疫、血液凝固などの多様な役割に関与しています。
場所
発達中の胚では、血液島と呼ばれる卵黄嚢の血液細胞の凝集体で血液形成が起こります。 発達が進行するにつれて、脾臓、肝臓、およびリンパ節で血液形成が起こる。 骨髄が発達すると、最終的には生物全体の血液細胞の大部分を形成する作業を想定します。 しかし、リンパ系細胞の成熟、活性化、およびいくらかの増殖は、脾臓、胸腺、およびリンパ節のような二次リンパ系器官において起こる。 小児では、大腿骨および脛骨のような長い骨の骨髄で造血が起こる。 成人では、主に骨盤、頭蓋、椎骨、および胸骨に発生します。
成熟
幹細胞が成熟するにつれて、それはなり得る細胞型を制限し、特定の細胞型に近づける遺伝子発現の変化を受ける。 これらの変化は、多くの場合、細胞の表面上のタンパク質の存在を監視することによって追跡することができる。 連続する各変化は、最終的な細胞型に近いセルを移動し、さらに異なる細胞型になる可能性を制限します。
決定
細胞決定は分化の位置によって決定されるように見える。 例えば、胸腺は、胸腺細胞が様々な機能的T細胞に分化するための理想的な環境を提供する。 骨髄中の幹細胞および他の未分化血液細胞については、血液細胞は無作為に特定の細胞型に決定される。 造血微小環境は、細胞のいくつかが生き残るために、いくつかはアポトーシスを実行して死ぬために優勢である。 細胞型間のこのバランスを調節することによって、骨髄は、産生される異なる細胞の量を変化させることができる。
造血成長因子
赤血球および白血球の産生は健康なヒトで非常に正確に調節され、感染中に顆粒球の産生が急速に増加する。 コロニー刺激因子(Csf)は、造血幹細胞の表面上の受容体タンパク質に結合する糖タンパク質を分泌し、細胞内シグナル伝達経路を活性化し、細胞が増殖し、特定の種類の血液細胞に分化することができる。
エリスロポエチンは骨髄前駆細胞が赤血球になるために必要である。 一方、トロンボポエチンは骨髄前駆細胞を血小板を産生する巨核球に分化させる。
血管系の発達
循環系の発達は、最初は血管新生の過程によって起こる。 脈管形成は、遺伝的要因によって定められた初期の脈管構造の形成である。 血液島は、血管芽細胞の内皮細胞への細胞分化によって胚の卵黄嚢に形成される。 次に、内皮細胞が血液島から外側に移動し、連続ストランドのランダムなネットワークを形成するように毛細血管叢が形成される。 これらの鎖はそれからlumenization、空の管への固体コードからのendothelial細胞の自発の再配列と呼出されるプロセスを経ます。 ヒトの動脈系および静脈系は、異なる胚領域から発生する。 動脈系は主に大動脈弓から発達するが、静脈系は人間の発達の第4週から第8週の間に三つの両側静脈から生じる。
血管発達の段階:胚の成長する血管系はオレンジ色で強調表示されます。
血管新生はまた、初期ネットワークの複雑さに寄与し、内皮芽は、血管内皮成長因子(VEGF)の発現によって促さ押出様プロセスによって形成される。 これらの内皮芽は親血管から離れて成長し、新しい領域に到達するより小さな娘血管を形成する。 血管新生は、一般的に血管と個々の臓器系を植民地化するための責任がありますが、血管新生は、ネットワークの最初のパイプラインを配置します。