Kluczowa różnica między krwiotwórczymi komórkami macierzystymi a komórkami progenitorowymi polega na tym, że hematopoetyczne komórki macierzyste mają zdolność różnicowania się w różne typy komórek, podczas gdy komórki progenitorowe są bardziej specyficzne i różnicują się w komórki docelowe.
Komórki macierzyste mają zdolność przekształcania się w wiele różnych typów komórek i definitywnego wzrostu w ludzkim ciele. Hematopoetyczne komórki macierzyste to niedojrzałe komórki, które rozwijają się we wszystkie rodzaje komórek krwi. Komórki progenitorowe są potomkami komórek macierzystych, które dalej różnicują się w wyspecjalizowane typy komórek.
Czym są hematopoetyczne komórki macierzyste?
Hematopoetyczne komórki macierzyste (HSC) to niedojrzałe komórki znajdujące się we krwi obwodowej i szpiku kostnym. Mają zdolność do tworzenia wszystkich rodzajów komórek krwi, w tym białych krwinek, czerwonych krwinek i płytek krwi. Ten proces nazywa się hematopoezą. Początkowe komórki HSC u kręgowców wywodzą się z brzusznej ściany śródbłonka aorty embrionalnej w regionie aorta-gonada-monephros. Później HSCs znajdują się również w woreczku żółtkowym, głowie embrionalnej, łożysku i wątrobie płodu. Proces hematopoezy u dorosłych odbywa się w czerwonym szpiku kostnym. Tak więc u dorosłych HSCs znajdują się w szpiku kostnym, zwłaszcza w miednicy, mostku i kości udowej. HSC rozwijają się w różne typy komórek krwi w liniach zwanych mieloidami i limfoidalnymi, które biorą udział w tworzeniu komórek dendrytycznych.
Rysunek 01: Hematopoetyczne komórki macierzyste
Komórki szpiku obejmują makrofagi, monocyty, neutrofile, eozynofile, bazofile i megakariocyty oraz płytki krwi. Komórki limfoidalne obejmują komórki T, komórki B, wrodzone komórki limfoidalne i komórki NK. Kształt HSCs zwykle przypomina limfocyty. Są okrągłe, nie przylegają i składają się z okrągłego jądra i niskiego stosunku cytoplazmy do jądra. HSC nie można zidentyfikować pod mikroskopem, ponieważ nie można ich wyizolować jako czystej populacji. HSC identyfikuje się za pomocą cytometrii przepływowej. W tym przypadku do oddzielenia rzadkich HSC stosuje się kombinację różnych markerów powierzchniowych komórek.
Czym są komórki progenitorowe?
Komórki progenitorowe to komórki, które pochodzą z komórek macierzystych i następnie różnicują się, tworząc wyspecjalizowane typy komórek. Komórki progenitorowe są zdolne do różnicowania się w komórki należące do tej samej tkanki lub narządu każdej komórki progenitorowej. Niektóre komórki różnicują się w komórki docelowe, podczas gdy inne komórki mają zdolność różnicowania się w więcej niż jeden typ komórek. Komórki progenitorowe są etapem pośrednim w rozwoju dojrzałych komórek w tkankach, narządach, krwi i ośrodkowym układzie nerwowym. W ośrodkowym układzie nerwowym człowieka istnieją trzy rodzaje w pełni zróżnicowanych komórek, znanych jako neurony, astrocyty i oligodendrocyty. Komórki te ewoluują z różnicowania neuronalnych komórek progenitorowych (NPC).
Rysunek 02: Komórki progenitorowe
Hematopoetyczne komórki progenitorowe (HPC) są również pośrednikami w rozwoju komórek krwi. Hematopoetyczne komórki macierzyste różnicują się w multipotencjalne komórki progenitorowe. Te multipotencjalne komórki progenitorowe różnicują się albo do wspólnych komórek progenitorowych szpiku (CMP) albo do wspólnych limfoidalnych komórek progenitorowych (CLP). Zarówno CMP, jak i CLP są typami oligopotencjalnych komórek progenitorowych. Komórki te stają się dojrzałymi krwinkami wzdłuż linii komórkowych. Podstawową funkcją komórek progenitorowych jest zastępowanie uszkodzonych komórek. Dlatego komórki progenitorowe są niezbędne do naprawy i utrzymania tkanek po urazie. Odgrywają również rolę w rozwoju embrionalnym.
Jakie są podobieństwa między krwiotwórczymi komórkami macierzystymi a komórkami progenitorowymi?
- Oba typy komórek występują w organizmach wielokomórkowych.
- Odgrywają rolę w rozwoju i różnicowaniu komórek.
- Obie komórki mają wspólne zastosowania w różnych terapiach komórkowych, takich jak regeneracja tkanek i transplantacja.
- Oba przechodzą replikację.
- Te typy komórek są wykorzystywane w badaniach kultur komórkowych do analizy odpowiedzi komórkowych w różnych warunkach klinicznych i fizjologicznych.
Jaka jest różnica między krwiotwórczymi komórkami macierzystymi a komórkami progenitorowymi?
Hematopoetyczne komórki macierzyste mają zdolność do przekształcania się w różne typy komórek i wzrostu w nieskończoność. Mogą tworzyć nowe tkanki, a nawet całe narządy z kilku komórek macierzystych. Z drugiej strony komórki progenitorowe są bardziej specyficzne niż hematopoetyczne komórki macierzyste i mogą różnicować się w komórki docelowe. Jest to więc kluczowa różnica między krwiotwórczymi komórkami macierzystymi a komórkami progenitorowymi. Co więcej, w oparciu o sposób replikacji, HPSC wykazują nieskończoną replikację, podczas gdy komórki progenitorowe wykazują określony wzór replikacji.
Poniższa infografika przedstawia różnice między hematopoetycznymi komórkami macierzystymi a komórkami progenitorowymi w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – Hematopoetyczne komórki macierzyste a komórki progenitorowe
Hematopoetyczne komórki macierzyste to niedojrzałe komórki znajdujące się we krwi obwodowej i szpiku kostnym. Mają zdolność do tworzenia wszystkich rodzajów komórek krwi, takich jak krwinki białe, krwinki czerwone i płytki krwi itp., w procesie zwanym hematopoezą. Komórki progenitorowe pochodzą z komórek macierzystych i mogą dalej różnicować się, tworząc wyspecjalizowane typy komórek. Mają zdolność różnicowania się w komórki należące do tej samej tkanki lub organu każdej komórki progenitorowej. Zarówno komórki HSC, jak i komórki progenitorowe znajdują zastosowanie w różnych terapiach komórkowych, takich jak regeneracja tkanek i transplantacja. To podsumowuje różnicę między krwiotwórczymi komórkami macierzystymi a komórkami progenitorowymi.
