Ruhezustand und sich selbst erneuernde hämatopoetische Stammzellen und deren Nischen

Im Mausmodell wurden in den letzten 20 Jahren eine Reihe von Zelloberflächenmarkern und -aktivitäten identifiziert, die die Isolation von Knochenmark (BM)-Populationen ermöglichen, die stark angereichert sind in hämatopoetischen Stammzellen (HSCs). Diese HSCs haben die Fähigkeit, multiple Linien zu generieren und sind fähig zur langfristigen Selbsterneuerung, sodass sie in der Lage sind, ein funktionelles hämatopoetisches System nach Transplantation in lethale bestrahlte Empfänger wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Mittels Einzelzell-Rekonstruktionsassays können verschiedene Marker-Kombinationen verwendet werden, um eine funktionale HSC-Purität von fast 50 % zu erreichen. Hier haben wir die differentielle Expression von sechs dieser Marker (Sca1, c-Kit, CD135, CD48, CD150 und CD34) auf linien-depletedem BM genutzt, um die Zellhierarchien innerhalb der HSC-Population zu verfeinern. An der Spitze der Hierarchie schlagen wir eine ruhende HSC-Population (Lin(-)Sca1(+)c-Kit(+) CD48(-)CD150(+)CD34(-)) vor, die eine aktive selbst erneuernde CD34(+) HSC-Population hervorbringt. Der Ruhezustand der HSCs sowie das Gleichgewicht zwischen Selbsterneuerung und Differenzierungsaktivität wird zumindest teilweise durch die Stammzellnischen, an denen die einzelnen HSCs haften, kontrolliert. Hier überprüfen wir das aktuelle Wissen über HSC-Nischen und schlagen vor, dass ruhende HSCs in Nischen am Endostium lokalisiert sind, während aktivierte HSCs in engem Kontakt zu Sinusoiden des BM-Mikrogefäßsystems stehen.