هماتوپوئز

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
[FONT=times new roman,times,serif]خون
[FONT=times new roman,times,serif]خون(Blood) بافتی است مایع,غلیظ,قرمز رنگ و از جنس بافت همبند که ساختار آن به صورت یک سوسپانسیون سلولی 45% در پلاسما(مایع میان بافتی خون) می باشد. اریتروسیت( RBC ),لکوسیت ها(WBC) و پلاکت ها سلولهای ان بوده وپلاسما به عنوان ماتریکس خارج سلولی (ECM)یا مایع میان بافتی آن محسوب می شود.لکوسیت ها شامل نوتروفیل ها,لنفوسیت ها,مونوسیت ها,ائوزینوفیل ها,بازوفیل ها هستند.خون در مغز استخوان(Bone Marrow) تولید شده ودر عروق بدن(Vessels)جریان میابد,به طوری که از طریق شریان(artery)به بافت ها رفته واز طریق مویرگ ها(capilary)در بافت منشعب شده و از طریق ورید ها (veins)جمع اوری و به وسیله ورید اجوف تحتانی و فوقانی به قلب باز می گردد و قلب نیز با عمل پمپاژی خود خون را در عروق به جریان می اندازد.پس با این وجود میتوان چنین نتیجه گرفت که خون باعث ارتباط بافت های مختلف با یکدیگر میشود.بیش از 50% خون را پلاسما تشکیل میدهد که به نوبه خود 90% آن از آب تشکیل شده است و 10% باقی مانده 7% پروتئین 3%املاح معدنی ,الکترولیت ها(سدیم،پتاسیم،لیتیوم،کلسیم،بی کربنات) ویتامین ها(A،D،K،B،C،F) قندها،چربی ها(کلسترول،تری گلیسیرید،فسفولیپید،لیپوپروتئین)و اسیدهای آمینه تشکیل میدهند .لذا تنظیم آب بدن وتعادل الکترولیت ها نیز از وظایف مهم خون محسوب میشود.خون به جهت داشتن پروتئین وترکیبات بافری مختلف (مثل بافر فسفات وبی کربنات)قدرت بافری بالایی دارد که در حفظ PH فیزیولوژیک بافت وخون(PH:7.4) حائز اهمیت است.
به طور خلاصه وظایف خون به شرح زیر است:
1.تامین آب,مواد غذایی,هورمون,ویتامین و. . . برای سلول بدن
2.عمل بافری وتنظیم PH
3.تنظیم دمای بدن
4.کمک به دفع مواد زائد
5.کمک به جذب مواد غذایی وانتقال آنها از روده
6.ایجاد ارتباط سیال خونی بین بافت و اندام های مختلف بدن
7.تهویه هوا,اکسیژن رسانی ودفع co2 به دو روش محلول(پلاسمایی) ومتصل به هموگلوبین(اریتروسیتی)
8.عامل انبساط عروق وجلوگیری از کلاپس آن.
9.حمل سلول های ایمنی ذاتی و اکتسابی,ایجاد ایمنی همورال و سلولار سیستمیک وپدافند دفاعی در تمامی بافت های بدن.
10.نقش آنتی اکسیدانی
11.عامل هموستاز,سیالیت و انعقاد خون
12.نمونه بیولوژیکی ایده آل برای بررسی سلامت یا بیماری بافت های مختلف بدن.
13.منبع اصلی وحیاتی جهت اهدا یک بافت(اهدا خون و یا فراورده های آفرزیس) که سالانه جان میلیون ها انسان را از مرگ نجات می دهد(طب انتقال خون)
هماتوپوئز
خونسازی در پستانداران به دو دوره ی i) خون سازی بدوی(primitive )و(ii خون سازی نهایی(definitive ) تقسیم میشود.با لقاح بین اسپرم و اووسیت و تشکیل استم سل toti potent,به تدریج زایگوت به مورولا وسپس بلاستوسیست(ICMو تروفوبلاست) تبدیل میشود،در ادامه ICM(حاوی 100-150) به رویان وتروفوبلاست به جفت ،آمنیون واجزای خارج رویانی تمایز میابد.با تکثیر وتمایز سلولهای ICM یک توده سه لایه ای بنام اکتودرم،مزودرم واندودرم تشکیل میشود که در اولین مرحله تکاملی خود کیسه زرد را به وجود می اورند.استم سل های ICM از نوع pluri potent و استم سل های هرکدام از لایه های جنینی از نوع multi potent هستند که ازاستم سل های multi potent لایه مزودرم میتوان به HSC(استم سل هماتوپوئیتیک) و MSC(استم سل مزانشیمال)اشاره نمود.کیسه زرد در قسمت میانی ICM تشکیل و به ارامی به سمت خارج آن کشیده شده ودر نهایت نیز همانند یک کیسه از آن خارج میشود.به دلیل مشتق شدن کیسه زرد از ICM سطح خارجی کیسه نیز از سه لایه اکتودرم، مزودرم واندودرم تشکیل میشود که منشاء خون سازی از لایه مزودرمی کیسه زرد می باشد.کیسه زرد پس از تکامل ICM جزء ساختارها یا اندام های رویانی محسوب نشده ودر نهایت به عنوان یک ناحیه خارج رویانی جذب بدن جنین شده و از بین میرود ولی تا زمان حضور خود به عنوان منشاء اولین جزایر خونی وتامین کننده مواد غذایی رویان مورد استفاده قرار میگیرد.هنگام شروع اولین نشانه های خونسازی بدوی در کیسه زرد،ابتداESC(استم سل رویانی) تحت تاثیر یکسری از فاکتورهای رشد خون ساز(FGF؛TGF-B،BMp4) و همچنینhedgehogاندودرمی (نوعی فاکتور رونویسی) به مزودرم تبدیل میشود.سپس اکتودرم سطح کیسه زرد به تدریج به ناحیه خارجی برآمدگی پیدا کرده و صفحه عصبی را می سازد.در ادامه در قسمت تحتانی ودر ناحیه مزودرم کیسه زرد،شکاف اولیه خونسازی شکل گرفته وبعد از آن،سلولهای ناحیه شکمی مزودرم تحت تاثیر فاکتور flk-1 ابتدا به BLCFC(Blast ColonyForming Cell) و سپس تحت تاثیر فاکتور رونویسی mix،smad و فاکتور BMP به سلول های همانژیوبلاست تمایز میابند.این سلولها ناحیه زیر برآمدگی اکتودرم را پر کرده واولین جزایر خونی را تشکیل می دهند.
[/FONT][FONT=times new roman,times,serif]منبع : هماتولوژی سلولی و مولکولی/ نادر وظیفه شیران[/FONT][FONT=times new roman,times,serif]گردآورنده : سرکار خانم زینب سیدی[/FONT][FONT=times new roman,times,serif]
[/FONT]


[/FONT]​
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
[FONT=times new roman,times,serif]خونسازی بدوی در انسان از روز 14 رویانی یا E14 و با تمایز سلولهای همانژیوبلاست به سلولهای آندوتلیوم و استم سل های هماتوپوئیتیک(HSC) بدوی اغاز میشود. به HSC بدوی ،سلولهای کلونی ساز اریتروئید اولیه Earlyp-cfc نیز گفته میشود.
[FONT=times new roman,times,serif]سلول های مزودرم،ژن های براشیوی (bry+ ) و flk-1 (رسپتور VEGF) را بیان میکنند که هردو برای تمایز همانژیوبلاست الزامی هستند.طی دوره رویانی ،سلولهای بدوی همانژیوبلاست به تدریج با تمایز به هر دوی i)سلولهای هماتوپوئیتیک اولیه اریتروئیدی و ii) سلولهای اندوتلیوم عروقی پوشش دهنده انها ،جزایر خونی کوچک و منفردی را در نقاط مختلف کیسه زرد بوجود می اورند که در نهایت با اتصال جزایر به یکدیگر،اولین عروق خونی حاوی سلول های اریتروئیدی در سطح کیسه زرد تشکیل میشود.در حقیقت تشکیل آندوتلیوم عروقی و سلولهای خونی داخل آن در یک روز واز یک سلول منفرد و مشترک بنام همانژیوبلاست آغاز می شود که در ادامه به دو نوع سلول عروقی و خونی تمایز پیدا میکنند. خون سازی در این مرحله داخل عروقی،خارج مدولاری و فقط شامل اریتروپوئز و تا حدودی مگاکاریوپوئز(پلاکت سازی) بوده و هنوز مراحل لنفوپوئز و گرانولوپوئز در آن آغاز نشده اند.
سلولهای اندوتلیوم گذشته از تشکیل عروق و احاطه نمودن سلولهای اریتروئیدی ،تولید کننده عمده سیگنال های تکثیر و تمایز سلولی نیز می باشد.در تمایز همانژیوبلاست HSCهای بدوی،فاکتور های رونویسی متعددی(hedgohog،EKLF،VEGF،LMO2/Rbtn2،FLK-1،SCL/ta1-1،AML1/CBF2 و2 GATA) اعمال اثر میکنند.در مرحله بعد HSC های بدوی در اثر فاکتور رونویسی GATA2 به پروژنیتور های اولیه اریتروئیدی /مگاکاریوسیتی و سپس در اثر فاکتورهای رونویسی GATA1 و FOGبه سلولهای بالغ اریتروئیدی و احتمالا مگاکاریوسیتی تمایز پیدا میکنند.در این مرحله از تمایز رویانی به دلیل فقدان کبد و کلیه هیچ نوع تولیدی از EPO وTPO وجود نداشته و تمایز اریتروئیدی تحت کنترل و تنظیم فاکتور رونویسی و miRNA هایی مثل mir-451 وmir-15a قرار دارد.فاکتور رونویسی SCL هم در خون سازی بدوی وهم نهایی اولیه و در تکامل عصبی و عروقی حائز اهمیت بوده و جهش یا فقدان آن در دوران رویانی و جنینی مانع از ایجاد خون سازی میشود ولی ناک اوت آن در افراد بالغ اختلال خاصی را در عملکرد HSCها بوجود نمی اورد. همانطوری که عنوان شد،پروتئین مورفوژنیک استخوان(BMP) در کنار فاکتور رونویسی smad نقش مهمی را در تمایز سلول های اولیه مزودرم به همانژیوبلاست بر عهده دارد.
خونسازی بدوی در انسان از روز 14 رویانی یا E14 و با تمایز سلولهای همانژیوبلاست به سلولهای آندوتلیوم و استم سل های هماتوپوئیتیک(HSC) بدوی اغاز میشود. به HSC بدوی ،سلولهای کلونی ساز اریتروئید اولیه Earlyp-cfc نیز گفته میشود که دوره کوتاه و موقتی داشته و سریعا با شروع فعالیت فاکتور رونویسی Runx-1 به سلول BFU-E تمایز یافته سپس به نواحی PASP/AGM Para aortic splanchno pleura. AGM: Aorta gonad mesonephros ): ( PASP و جفت مهاجرت میکنند.در کبد جنینی برخلاف PASP/AGM و جفت،سلول های Earlyp-cfc دیده نمیشوند.طی روزهای اخر خون سازی بدوی(E29)، فاکتور Runx-1 شروع به بیان نموده وخون سازی نهایی رابه صورت ناقص در کیسه زرد راه اندازی میکند ولی سلول ها سریعا بهPASP/AGM که طی این مدت در داخل رویان تکامل نسبی پیدا کرده است، مهاجرت کرده و به خون سازی بدوی در کیسه زرد پایان میدهند.در انسان خون سازی بدوی از هفته 2.5-2 تا هفته چهارم ادامه می یابد که عمدتا شامل تولید سلولهای اریتروئیدی و مگاکاریوسیتی بوده و مدارک قطعی مبنی بر گرانولوپوئز در آن وجود ندارد.
خون سازی بدوی فقط در کیسه زرد و در داخل عروق خونی اولیه صورت میگیرد و چون کیسه زرد خارج رویانی است،لذا به خون سازی خارج رویانی و خون سازی داخل عروقی نیز معروف است.از طریقی دیگر بدلیل منشا مزودرمیک ان به عنوان فاز مزوبلاستیک خون سازی نیز شناخته میشود.در این نوع خون سازی همانند پرندگان و دوزیستان،گلبول قرمز انسان نیز هسته دار،بزرگ و مگالوبلاستیک هستند،چرا که در کیسه زرد ساختارهای سلولی مثل ماکروفاژ و رتیکولار ادونتیشیال برای کمک به خروج هسته اریتروئیدی وجود نداشته و اریتروسیت ها بصورت هسته دار در خون جریان میابند.سلولهای اریتروئیدی ،زنجیره های گلوبینی اپسیلون و زتا را بیان نموده و هموگلوبین های پورتلند1) 2ᵞ2ζ)،گاور1(2ԑ2ζ) وسپس گاور 2(a2ԑ2) را سنتز میکنند.این سلولها سطح پایینی از بیان فاکتور( Runx-1(AML-1 را دارند.این سلول ها بدلیل عمر طولانی که دارند در رویان و حتی خون محیطی جنین اولیه نیز تا زمانی که به صورت آپوپتوز بمیرند،در کنار RBC های بالغ نهایی حضور دارند.آغاز فعالیت Runx-1 در کیسه زرد و حضور سلولهای بدوی در عروق خونی رویان و جنین در دوران خون سازی نهایی نشان میدهد که خون سازی بدوی و نهایی،طیفی مشترک از یک خون سازی واحد هستند که حاصل ماجرت HSC ها از کیسه زرد به PASP/AGM و جفت و سپس به کبد جنینی میباشند.به خون سازی انجام شده بعد ار دوره رویانی که به ترتیب در PASP/AGM ،جفت،کبد جنینی،طحال،گره لنفی،تیموس و BM انجام میشودخون سازی نهایی (definitive) گفته میشود.

HSC(استم سل هماتوپوئیتیک): خون سازی طولانی مدت توسط تعداد بسیار کمی از سلول های بنیادی هماتوپوئیتیکی تداوم می یابد که قادر به خودنوسازی و تمایز به چندین رده از سلول های خون ساز می باشند.
سلولهای اریتروئیدی:ا ین سلول می تواند 4 -5 تقسیم سلولی انجام دهد که به این ترتیب 16 تا 32 گلبول قرمز بالغ تولید می شود تنظیم کننده فیزیولوژیک تولید گلبولهای قرمزهورمون گلیکو پروتئینی اریتروپوئیتین ( EPO ) میباشد. به روند تکثیر و تمایز سلولهای رده قرمز از مرحله بلاستیک تا تشکیل گلبول قرمز بالغ اریتروپوئز اطلاق میگردد. مراحل تمایز و بلوغ سلولهای اریتروسیتی عبارتند از : ایجاد پرواریتروسیتها , اریتروسیتهای بازوفیل , اریتروسیتهای پلی کروماتوفیل , اریتروسیتهای ارتوکروماتوفیل ( نورموبلاستها ) رتیکولوسیتها ( اریتروسیتهای جوان) و سرانجام اریتروسیتها. به روند تکثیر و تمایز سلولهای رده قرمز از مرحله ایجاد تا تشکیل گلبول قرمز بالغ اریتروپوئز اطلاق می‏گردد .
پروژنیتور: یک سلول بیولوژیکی است که، مانند سلول های بنیادی است، تمایل به تمایز به نوع خاصی از سلول هدف را دارد.
[/FONT][FONT=times new roman,times,serif]منبع : هماتولوژی سلولی و مولکولی.
تآلیف : نادر وظیفه شیران
گردآورنده : سرکار خانم سیدی
[/FONT]


[/FONT]​
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
مدیر تالار
این نوع خون سازی خود ازچندین مرحله مثل pro-definitive ، meso-definitive و adult-definitive تشکیل می شود که امکان تفکیک کاملی از هم نداشته و همپوشانی مشخصی بین آنها وجود دارد.
PASP در ناحیه معادل جایگاه قلب تشکیل شده و اولین مکانی است که در داخل رویان، شروع به خونسازی با منشاء مزودرمی می کند. PASP با تکامل خود طحال، پلور(کیسه حاوی قلب و ریه) و AGM را تشکیل میدهد که خود ناحیه AGM (ائورت-گناد-مزونفروز) قسمتی است که بعدها، ائورت، کلیه ابتدایی رویانی(مزونفروز) و دستگاه تناسلی رویانی را بوجود می اورد. باتشکیل PASP/AGM، قسمتی از خون سازی به ان مهاجرت کرده و تا زمان تشکیل و تکامل کبد جنینی در ان ادامه پیدا میکند.قسمت دیگر خون سازی نیز در اندام های خارج رویانی مثل پلاسنتا،کوریون و آلانتوئیس (خارجی ترین لایه جنینی،متشکل از ترفوبلاست ها که پرزدار و واسکولار شده وبخش جنینی پلاسنتا را تشکیل میدهد،به بخش مادری پلاسنتا نیز آلانتوئیس گفته میشود) مستقر میشود.پلاسنتا(جفت)علی رغم اینکه اندامی خارج رویانی محسوب میشود ولی به موازات AGM خون سازی definitive انجام داده و با تکامل کبد جنینی،سلول خون ساز مستقر در ان همانند سلولهای AGM به کبد مهاجرت نموده و ادامه خون سازی نهایی را در انجا انجام میدهند.به خون سازی در PASP، مرحله pro-definitive، به خون سازی در AGM و پلاسنتا،مرحله meso-definitive،به خون سازی در کبد جنینی، مرحله meta-definitive، و به خون سازی در مدولای BM مرحله adult-definitive گفته می شود که در بیشتر منابع، خون سازی در PASPو AGM همانند خون سازی در کیسه زرد به عنوان خون سازی رویانی مطرح می باشد.


طی هفته چهارم رویانی و ابتدای خون سازی نهایی،سلولهای مزودرم رویانی نواحی PASP/AGM به سمت سلولهای هموژنیک اندوتلیوم تمایز میابد که این سلول ها معادل همانژیوبلاست در مرحله بدوی بوده و همانند ان قدرت تمایز به اندوتلیوم وHSC را دارند،ولی با این تفاوت که سطح بالایی از فاکتور رونویسی Runx-1 را بیان می کنند.سلول های BFU-E بدوی نیز از کیسه زرد به PASP/AGM و پلاسنتا مهاجرت کرده و به موازات خون سازی pro-definitive و meso-definitiveخون سازی اریتروئیدی خود را انجام میدهند تا اینکه در نهایت به سلولهای پره کورسری و سلولهای نهایی رده اریتروئید تمایز یافته و بعد از اتمام عمر6-5 ماهه خود،دچار آپوپتوز و مرگ سلولی میشوند.در این مدت HSCهای نهایی AGM نیز خون سازی را شروع میکنند که طی این مراحل ،علاوه بر رده های اریتروئیدی و مگاکاریوسیتی ،به ترتیب رده های لنفوئیدی و میلوئیدی نیز در مرحله پرو و مزو ساخته میشوند.در برخی منابع عنوان میشود،سلولهای هموژنیک اندوتلیوم خود از سلول مزوانژیوبلاست تمایز میابند که قدرت تمایز به ۱) سلولهای عضله صاف ۲)سلولهای هموژنیک اندوتلیوم را دارا می باشد.هنگامی که سلولهای ناحیه خون ساز PASP به یک موش مبتلا به نقص ایمنی شدید (SCID) پیوند زده میشوند، میتوانند پروژنیتورهای سلولB را در بدن موش ایجاد کنند،لذا PASPمیتواند ناحیه اغاز لنفوپوئز نیز باشد.طی خون سازی definitive فاکتور رونویسی c-myb،Runx-1،GATA2 در تمایز هموژنیک اندوتلیوم به AGM اعمال اثر میکنند.با تکامل کبد جنینی،سلولهای خون ساز از AGM و جفت به سمت کبد مهاجرت کرده و خون سازی meta-definitive و HSC جنینی را بوجود می اورند.تشکیل CFU-S ها (ST-HSC) و عمده Fسل ها در این مرحله صورت میگیرد.این دوره از روزه 45-40 جنینی (هفته ششم) تا چند روز بعد از تولد نوزاد ادامه دارد ولی حداکثر میزان خون سازی ان طی ماه های 6-4 جنینی انجام میگیرد که در این مدت کبد مرکز خون سازی جنین محسوب میشوند.


نورموبلاست هایی که در این مرحله تولید می شوند، نورموبلاست های نهایی هستند که به اریتروسیت های فاقد هسته تبدیل میشوند.در میانه زندگی جنینی،طحال و تا حد کمی گره های لنفاوی نیز نقش جزئی در خون سازی دارند اما خون سازی کبد همچنان غالب می باشد.در نیمه دوم زندگی جنینی ،مغز استخوان به عنوان جایگاه تولید سلولهای خونی،روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار شده و نقش کمرنگ تر میشود.با تکامل مغز استخوان و میکرومحیط اختصاصی ان و با مهاجرت HSCها از کبد به مغز استخوان ،خون سازی adult-definitive نیز آغاز میشود که تنها مرحله ای است که زنجیره گلوبینی دلتا و Hb-A2 سنتز میشود. البته علاوه بر خون محیطی افراد بالغ،سلولهای موجود در خون بند ناف نیز از این منبع به شمار میروند. این مرحله از هفته دوازدهم شروع شده ولی در هفته 27 به حداکثر خود میرسد. به مرحــــــلــه یadult-definitive به دلیل خون سازی در مغز استخوان ،خون سازی مدولاری هم گفته میشود و از این جهت که خون سازی در خارج از عروق یا سینوزوئیدهای مغز استخوان انجام میشود لذا گاهی به خون سازی خارج عروقی یا خارج سینوزوئیدی نیز معروف است. در مقابل به خون سازی در کبد و طحال و دیگر اندام ها ،خونسازی اکسترامدولاری یا خارج مغز استخوانی گفته میشود که عمدتا در دوران جنینی به صورت فیزیولوژیک انجام میشود، ولی ندرتا در دوران بلوغ و در شرایط استرس ونیاز شدید به خون سازی مثل تالاسمی ماژور،میلوفیبروز اولیه و اختلالات میلوپرولیفراتیو ممکن است مجددا به صورت پاتولوژیک فعال شود. همواره در خون سازی اکسترامدولاری افزایش بیان هموگلوبین F و انتی ژن i در گلبول قرمز وجود دارد لذا تعداد Fسل ها و میل هموگلوبین به اکسیژن نیز افزایش میابد. به خون سازی دوران جنینی که عمدتا در کبد صورت میگیرد، فاز هپاتیک نیز گفته میشود که عمدتا ماه چهارم تا ششم خون سازی جنینی را پوشش می دهد. در فاز هپاتیک، تمامی رده های سلولی به جز لنفوسیت های T که در تیموس تکثیر وتکامل میابند، در کبد خون سازی میکنند. این روند طی خونسازی مدولاری در BM نیز ادامه داشته ولی باز لنفوپوئز T سل ها در تیموس صورت میگیرد. به عبارتی دیگر، طی خون سازی نهایی، تیموس فقط هماتوپوئزی از نوع لنفوپوئز T را انجام داده و قادر به میلوپوئز و اریتروپوئز نمی باشد. غدد لنفاوی نیز به صورت مشابه فقط در لنفوپوئز ثانویه دخالت داشته و قادر به میلوپوئز و اریتروپوئز نمی باشد ولی طحال برخلاف این دو ارگان، به دلیل شباهت ساختاری وسلولی بالا با کبد، به موازات کبد ولی در سطوح پایین تر خون سازی نهایی نیز انجام می دهد. طی خون سازی نهایی، RBC های بدون هسته طبیعی ساخته میشوند که بسته به مقطع تکاملی خود هموگلوبین های متفاوتی را بیان میکنند. در دوران خون سازی meta-definitive جنینی، زنجیره های گلوبین الفا و گاما و هموگلوبین F و در اواخر دوره جنینی و دوران بعد تولد ( adult-definitive)، زنجیره های گلوبین بتا، دلتا و الفا و در نتیجه هموگلوبین های A(96%) و A2(3%) سنتز میشوند. البته در دوران بلوغ نیز تا حدود 1%هموگلوبینF(ɑ۲ᵧ۲) سنتز میشود.


منبع: کتاب هماتولوژی سلولی و مولکولی


گردآورنده: سرکار خانم زینب سیدی











 
بالا