بنية نخاع العظم وتكوين الدم

نخاع العظم هو النسيج الرخو الذي يملأ تجاويف العظام والموقع الرئيسي لتكوين خلايا الدم بعد الولادة. ضمن شبكة من الخلايا اللحمية (stromal cells)، والأوعية الجيبية (sinusoidal vessels)، والمطرس خارج الخلوي (extracellular matrix)، تنشأ الخلايا الجذعية المكونة للدم (hematopoietic stem cells) لتعطي جميع سلالات الدم الحمراء والنخاعية واللمفاوية من خلال عملية تكوين الدم (hematopoiesis).

Definition

نخاع العظم هو النسيج المكون للدم والنسيج اللحمي داخل تجاويف العظام حيث تتكاثر الخلايا الجذعية المكونة للدم، مدعومة بمكانة متخصصة، وتتمايز إلى العناصر الخلوية للدم.

Scope

يغطي هذا الموضوع التنظيم النسيجي لنخاع العظم، ومفهوم الخلية الجذعية المكونة للدم ومكانتها (niche)، والمسار العام لإنتاج خلايا الدم. إنه نظرة عامة هيكلية وخلويّة بيولوجية؛ ولا يغطي تشخيص أو علاج اضطرابات النخاع أو ممارسة زراعة الأعضاء.

Core questions

• كيف يتم تنظيم نخاع العظم نسيجيًا؟
• ما هي الخلية الجذعية المكونة للدم وكيف يتم تعريفها؟
• كيف تنظم البيئة الدقيقة للنخاع (المكانة) الخلايا الجذعية؟
• كيف تنشأ سلالات الدم من سلف مشترك؟

Key concepts

• التجديد الذاتي وتعدد القدرات للخلايا الجذعية المكونة للدم
• المكانة اللحمية/الوعائية
• كمون الخلايا الجذعية وتنشيطها
• الأوعية الدموية الجيبية وإطلاق الخلايا في الدم
• التسلسل الهرمي للتمايز النخاعي واللمفاوي
• النخاع الأحمر (النشط) مقابل النخاع الأصفر (الدهني)

Mechanisms

يحتوي نخاع العظم على الخلايا الجذعية المكونة للدم ضمن مكانة تتكون من خلايا لحمية وأوعية دموية ومطرس يتحكم فيما إذا كانت هذه الخلايا تبقى كامنة أو تتكاثر. تتجدد هذه الخلايا الجذعية ذاتيًا وتنتج سلائف ملتزمة تدريجيًا من السلالات الحمراء والنخاعية واللمفاوية، وهي تسلسل هرمي متطور راجعه أوركين وزون. تم عزل خلايا بشرية مفردة ذات تطعيم متعدد السلالات طويل الأمد بشكل استباقي، مما يؤكد أن الخلية الجذعية كيان منفصل، وتظهر أعمال تتبع السلالات أن معظم الخلايا الجذعية كامنة بعمق ولكن يمكنها التحول بشكل عكسي إلى الانقسام النشط أثناء الإجهاد. تخرج الخلايا الناضجة عبر الجيوب النخاعية ذات الجدران الرقيقة إلى الدورة الدموية.

Clinical relevance

تكمن بنية نخاع العظم ومفهوم الخلايا الجذعية وراء تفسير شفط النخاع والخزعة والأساس المنطقي لزراعة الخلايا المكونة للدم. كموضوع مرجعي، يصف هذا الموضوع بنية النخاع الطبيعية وبيولوجيا تكوين خلايا الدم؛ وهو ليس أساسًا للتشخيص أو العلاج الفردي.

History

نشأت فكرة أن خلية واحدة متعددة القدرات تدعم جميع سلالات الدم من تجارب الزرع وتكوين المستعمرات في منتصف القرن العشرين وتطورت إلى مفهوم الخلايا الجذعية المكونة للدم الحديث. أدى العزل الاستباقي للخلايا الجذعية البشرية المفردة ذات النتاج المتعدد السلالات الدائم وإثبات سبات الخلايا الجذعية القابل للعكس إلى تحسين هذه الصورة، بينما أعاد التعرف على مكانة نخاع العظم التنظيمية صياغة تكوين الدم كخاصية للخلايا في بيئتها الدقيقة.

Debates

ما مدى هرمية تكوين الدم؟

تم التشكيك في الشجرة الكلاسيكية المتدرجة من خلية جذعية واحدة عبر سلائف وسيطة ثابتة من خلال دراسات الخلية الواحدة التي تشير إلى تمايز أكثر استمرارية وتجانسًا، ولا يزال الهيكل الدقيق للتسلسل الهرمي قيد المناقشة.

Key figures

• Stuart Orkin
• Sean Morrison
• David Scadden
• John Dick
• Andreas Trumpp

Seminal works

• orkin-zon-2008
• notta-2011
• morrison-scadden-2014

Frequently asked questions

ما هي الخلية الجذعية المكونة للدم؟

هي خلية نادرة في نخاع العظم يمكنها تجديد نفسها وإنتاج جميع سلالات الدم؛ وقد تم عزل خلايا بشرية مفردة من هذا النوع وأظهرت قدرتها على إعادة بناء تكوين الدم متعدد السلالات على المدى الطويل.

ما هي مكانة نخاع العظم؟

المكانة هي البيئة الدقيقة المحلية من الخلايا اللحمية والأوعية الدموية والإشارات التي تحيط بالخلايا الجذعية المكونة للدم وتنظم ما إذا كانت تبقى كامنة أو تنقسم.