Олигопотентность (от — «немногочисленный» и — «сила, возможность») — ограниченный потенциал дифференцировки стволовых или прогениторных клеток, при котором они способны образовывать несколько близкородственных типов специализированных клеток в пределах одной линии развития или ткани.
Олигопотентные клетки занимают промежуточное положение между мультипотентными и унипотентными клетками в иерархии клеточной потентности. В отличие от мультипотентных стволовых клеток, способных образовывать несколько типов клеток определённой ткани или клеточной линии, олигопотентные клетки имеют более узкий спектр возможных направлений дифференцировки.
Место в классификации клеточной потентности
Потентность (дифференцировочный потенциал) — способность клетки образовывать в процессе развития или дифференцировки другие типы клеток.
В зависимости от широты возможной дифференцировки выделяют несколько уровней клеточной потентности:
Тотипотентность — способность клетки образовывать все типы клеток организма, включая внезародышевые структуры; Плюрипотентность — способность образовывать клетки всех трёх зародышевых листков; Мультипотентность — способность образовывать несколько типов клеток определённой ткани или клеточной линии; Олигопотентность — способность образовывать ограниченное число близкородственных типов клеток; Унипотентность — способность образовывать один тип специализированных клеток при сохранении способности к самообновлению.
По мере развития организма потенциал клеток обычно последовательно ограничивается: от широких возможностей ранних эмбриональных клеток к более специализированным состояниям тканевых стволовых и прогениторных клеток.
Границы между отдельными уровнями клеточной потентности зависят от используемой классификации. В частности, различие между мультипотентными и олигопотентными клетками может быть условным: некоторые исследователи рассматривают олигопотентные клетки как прогениторные клетки с более узким, ограниченным мультипотентным потенциалом.
Биологическая характеристика
Олигопотентные клетки сохраняют способность к образованию нескольких типов клеток, однако их дифференцировочный потенциал ограничен определённой линией развития. Такое ограничение связано с последовательными изменениями программ экспрессии генов и взаимодействием клетки с окружающей тканевой нишей.
В отличие от полностью дифференцированных клеток, олигопотентные клетки сохраняют возможность дальнейшего развития в несколько специализированных направлений. При этом они обладают меньшей пластичностью, чем мультипотентные клетки.
Примеры олигопотентных клеток
Классическими примерами олигопотентных клеток являются некоторые клетки кроветворной системы, способные образовывать несколько близкородственных типов клеток в пределах одной линии развития.
Мегакариоцитарно-эритроидные предшественники (megakaryocyte–erythroid progenitors, MEP) — клетки-предшественники кроветворной системы, способные дифференцироваться в два близкородственных направления: мегакариоциты, участвующие в образовании тромбоцитов, и эритроидные клетки, развивающиеся в эритроциты.
Лимфоидные предшественники обладают ограниченным потенциалом дифференцировки и дают начало основным клеточным линиям лимфоидного ряда, включая B-лимфоциты, T-лимфоциты и NK-клетки.
На более ранних этапах кроветворения существуют предшественники с более широким потенциалом, например общие миелоидные предшественники (common myeloid progenitors, CMP), способные образовывать несколько миелоидных линий, включая эритроидный, мегакариоцитарный, гранулоцитарный и моноцитарный ряды. В зависимости от используемой модели гемопоэза такие клетки могут рассматриваться как мультипотентные или как клетки с ограниченным потенциалом дифференцировки.
Другим примером являются стволовые клетки поверхности глаза млекопитающих. Исследование F. Majo и соавторов показало наличие в эпителии глазной поверхности популяции олигопотентных стволовых клеток, способных поддерживать обновление нескольких типов эпителиальных клеток.
Значение в биологии и медицине
Олигопотентные клетки участвуют в поддержании тканевого гомеостаза и обновлении специализированных тканей. Их ограниченный потенциал позволяет обеспечивать восстановление клеточных популяций без потери тканевой специализации.
Изучение олигопотентных клеток способствует пониманию механизмов регенерации тканей и процессов клеточной дифференцировки. Эти исследования также имеют значение для развития методов регенеративной медицины.
См. также Потентность клеток Стволовые клетки Мультипотентность Унипотентность Дифференцировка клеток Гемопоэз
Примечания
Литература Alberts B., Johnson A., Lewis J. et al. Molecular Biology of the Cell. 6th edition. Garland Science, 2014. ISBN 978-0815344322. Gilbert S. F. Developmental Biology. 11th edition. Sunderland, MA: Sinauer Associates, 2016. ISBN 978-1605354705. Majo F., Rochat A., Nicolas M., Jaoudé G. A., Barrandon Y. Oligopotent stem cells are distributed throughout the mammalian ocular surface. Nature. 2008. Vol. 456. P. 250–254. DOI: 10.1038/nature07414. Weissman I. L. Stem Cells: Units of Development, Units of Regeneration, and Units in Evolution. Cell. 2000. Vol. 100, No. 1. P. 157–168. DOI: 10.1016/S0092-8674(00)81692-X. Laurenti E., Göttgens B. From haematopoietic stem cells to complex differentiation landscapes. Nature. 2018. Vol. 553. P. 418–426. DOI: 10.1038/nature25022.
Категория:Стволовые клетки Категория:Клеточная биология Категория:Биология развития