چگونگی تشکیل سلول های خونی در بدن ما

انواع مختلف سلول های موجود در جریان خون ما توسط تکثیر و تمایز یک سلول بنیادی به نام سلول بنیادی خون ساز تولید شده اند. در این مقاله به بررسی روند درخشان و کارامد تشکیل خون که در مغز استخوان بدن ما رخ می دهد، خواهیم پرداخت.

واقعیاتی درباره ی سلول های خونی

اولین سلول خون بدن ما اریتروبلاست (یک سلول خون قرمز اولیه) نام دارد، که توسط مزودرم کیسه ی زرده در یک ساختاری به نام جزیره ی خون ساخته می شود.
اجزاء سلولی خون از یک سلول خون منحصر به فرد به نام سلول بنیادی خون ساز (HSC) تشکیل شده است. یک سلول بنیادی خون ساز منفرد می تواند به منظور افزایش چندین سلول خون ساز دختری که به شکل انواع مختلف سلول های خونی بالغ می شود، تکثیر یابد. این فرایند تشکیل سلول های خونی از طریق تکثیر و تمایز سلول های بنیادی خون ساز، خون سازی نامیده می شود.
تنها چند هزار سلول بنیادی خون ساز از بدو تولد منبع ثابت سلول های خونی در سراسر طول عمر یک فرد می باشد. این مقاله شرح مختصری از نحوه ی تشکیل سلول های خونی در بدن را از طریق فرایند خون سازی و محل های خون سازی در بدن ما را بیان می کند.

تشکیل سلول های خونی در بدن

سلول های بنیادی توانایی بازسازی خود را دارند و به این ترتیب انواع دیگری از سلول ها را ایجاد می کند. آن دسته از سلول هایی که می توانند یک نوع سلول منفرد ایجاد شوند، سلول های بنیادی تک توانه نامیده می شوند در حالی که آن دسته از سلول ها که می توانند چندین نوع سلول را ایجاد کنند سلول های بنیادی چند توانه نام دارند. سلول های بنیادی خون ساز یک سلول بنیادی چند توانه بوده که به تشکیل سلول های خونی اختصاص یافته اند.
در بزرگسالان، سلول های بنیادی خون ساز در مغز استخوان وجود داشته و بر روی شبکه ای از سلول ها به نام سلول های استرومایی رشد می کنند. این سلول ها رشد و تمایز سلول های بنیادی خون ساز را توسط ترشح عوامل رشد و پیام رسان های شیمیایی مانند سیتوکنین ها مورد حمایت قرار می دهند. این ماتریکس سلولی و عوامل ترشحی در مجموع محیط القاء کننده ی خونسازی (HIM) نامیده می شود.
تمایز سلول های بنیادی خون ساز و مسیری که آن ها به منظور افزایش یک نوع سلول خاص دنبال می کنند به عوامل رشد و سیتوکنین هایی است که در معرض آن قرار دارند، بستگی دارد. سلول های بنیادی خون می توانند دو مسیر مختلف زیر را دنبال کنند:
مسیر لنفاوی که باعث ایجاد دودمان لنفاوی سلول های خونی (سلول های T ، سلول های B و سلول های NK ) و همچنین سلول های دندریتیک می شود.
مسیر میلوئید که باعث افزایش دودمان میلوئیدی سلول های خونی (گرانولوسیت ها، مونوسیت ها و ماست سل ها) و همچنین سلول های قرمز خون و دندریتیک می شود.
همچنان که سطح تمایز در طول یک مسیر خاص افزایش می یابد، توانایی تکثیر کاهش پیدا می کند. سلول های خونی بالغ فاقد توانایی خود تجدیدی بوده و طول عمر محدودی دارند.

مسیر لنفاوی

مسیر لنفاوی با تمایز سلول های بنیادی خون ساز به اجداد مشترک لنفاوی شروع می شود. لنفوسیت های حاصل حدود 20 – 40 درصد از سلول های سفید خونی موجود در جریان خون را به خود اختصاص داده اند. سه جمعیت اصلی لنفوسیت های تولید شده از طریق مسیر لنفاوی به شرح زیر می باشد:
سلول های B (لنفوسیت های B): سلول های لنفاوی اجداد مشترک به سلول های اجدادی B یا سلول های pro-B تمایز می یابند که اولین سلول قابل تشخیص از اجداد سلول B می باشند. فرایند شکل گیری آنتی بادی در این سلول از طریق بازآرایی ژن های ایمنوگلوبولین به شکل یک بخش از زنجیره ی سنگین آنتی بادی ها شروع می شود. این سلول های pro-B از طریق تعامل با سلول های استرومایی و سیتوکنین ها، به ویژه IL7 موجود در محیط استرومایی به سلول های pre – B توسعه می یابند.
سلول های T (لنفوسیت های T): توسعه ی سلول های T با تمایز اجداد مشترک لنفاوی به منظور تشکیل یک اجداد سلول T یا پیش ساز سلول T شروع می شود. این پیش ساز از طریق خون به تیموس رسیده و در آن جا به واسطه ی سیگنال های مولکولی و تعامل با سلول های استرومایی تیموس به میزان بیشتری بالغ می شود.
پیش ساز سلول T به درون یک سلول که سلول pro-T منفی مضاعف نامیده می شود توسعه یافته، چون این سلول فاقد دو مولکول سطحی مشخص به نام CD4 (خوشه ای از 4 تمایز) و CD8 (خوشه ای از 4 تمایز) نامیده شده و به ترتیب بر روی سلول های یاور T و سلول های T سیتوتوکسیک وجود دارند. در این جا، بازآرایی ژن در طول مراحل مختلف بلوغ به منظور تشکیل گیرنده ی سلول T اتفاق افتاده و مولکول های CD4 و CD8 بر روی سطح بیان می شود. این سلول به عنوان سلول pro-T مضاعف مثبت نامیده شده که یا به سلول یاور pro-T CD4+ یا سلول T سیتوتوکسیک CD8+ تمایز یافته اند. از این ها، آن هایی که تمایل بالایی به خود آنتی ژنی دارند از طریق آپوپتوز حذف شده و بقیه به درون گردش خون انتشار می یابند.
سلول های کشنده ی طبیعی (NK): این سلول های لنفاوی سیتوتوکسیک از سلول های کشنده ی طبیعی نابالغ در مغز استخوان از طریق تمایز اجداد مشترک لنفاوی تشکیل می شود. سلول های کشنده ی طبیعی نابالغ به درون جریان خون وارد شده و به طرف تیموس، غده های لنفاوی، لوزه ها و طحال برای بلوغ بیشتر به درون سلول های کشنده ی طبیعی باقی مانده حرکت کرد. بقیه ی سلول های کشنده ی طبیعی در پاسخ به تحریک آنتی ژن به منظور انجام وظایف سیتوتوکسیک فعال می شوند.
مسیر میلوئیدی: مشابه مسیر لنفاوی، مسیر میلوئیدی نیز با تمایز سلول های بنیادی خون ساز به درون اجداد مشترک میلوئیدی شروع می شود. این اجداد جمعیت های زیر را در سلول های خونی ایجاد می کند.
گرانولوسیت ها: اولین سلول از مجموعه ی گرانولوسیت میلوبلاست بوده که از طریق تمایز اجداد مشترک میلوئید تشکیل می شود. میلوبلاست درون یک پرومیلوبلاست که حاوی گرانول های غیر اختصاصی در سیتوپلاسم است، توسعه می یابد. با تقسیم و تمایز بیشتر، تعداد و اختصاصی بودن گرانول ها افزایش می یابد:
اریتروسیت ها (سلول های قرمز خون): در پاسخ به پیام مولکولی دریافت شده در قالب هورمون اریتروپویتین، اجداد مشترک میلوئید یک سلول اجدادی اریتروئید را ایجاد کرده که مسئول تولید سلول های قرمز خون می باشند. اجداد اریتروئید به یک اریتروبلاست توسعه یافته و تشکیل هموگلوبین شروع می شود. تقسیم و تمایز بیشتر منجر به خروج از هسته و افزایش تشکیل هموگلوبین به منظور تولید سلول های نابالغ قرمز خون شده که رتیکولوسیت ها نامیده می شود. رتیکولوسیت ها از مغز استخوان انتشار یافته و به سلول های قرمز خون بالغ می شود.
پلاکت ها: مسیر میلوئید مسیری برای تشکیل پلاکت ها در پاسخ به هورمون ترومبوپپتین نیز می باشد. تکثیر و تمایز اجداد مشترک میلوئید به منظور ایجاد یک سلول به نام مگاکاریوبلاست ایجاد می شود. این مگاکاریوبلاست به منظور ایجاد سلول های بزرگ به نام پرومگاکاریوبلاست که یک اسکلت سلولی گسترده است، تقسیم می شود. بلوغ بیشتر سیتوپلاسمی به مگاکاریوسیت که قطعاتی حاوی بخش هایی از مواد سیتوپلاسمی را ایجاد می کند، انجام می شود. این قطعات به پلاکت ها توسعه یافته و بخش باقی مانده از مگاکاریوبلاست که شامل یک هسته ی پلی پلوئید و مقداری سیتوپلاسم اطراف آن است، توسط آپوپتوز دستخوش مرگ سلولی می شود.

سلول های دندریتیک

سلول های دندریتیک از چندین رویداد تمایزیافته در محل های مختلف از طریق مسیر لنفاوی و همچنین میلوئید ایجاد می شود. چهار نوع عمده از سلول های دندریتیکی شامل سلول های لانگرهانس، سلول های دندریتیکی بینابینی، سلول های دندریتیک میلوئید و سلول های دندریتیک لنفاوی می باشد. سه شکل اول از اجداد مشترک میلوئید ایجاد شده اند، و نوع آخر از اجداد مشترک لنفاوی ایجاد شده اند.
فرایند پیچیده ی خون سازی مهم ترین جزء خون یعنی سلول های خونی را فراهم آورده که برای بقای سلول های دیگر بدن ما ضروری می باشند. هر سلول بدن ما وابسته به هزاران سلول بنیادی خون ساز به منظور تولید سلول های خونی بوده که آن ها تغذیه و همچنین حفاظت از سلول ها را فراهم می آورند.