BALB/CBYマウスの原始造血幹細胞の発達と老化

個々の造血幹細胞（HSC）の機能を評価することは、困難で重要な問題です。HSCごとの機能能力は、HSC濃度と同様に、新しい競合希釈アッセイを使用して生体内で細胞の破壊を最小限に抑えて測定しました。HSCの受信者への分布は、ポアソン確率に基づいてモデル化されました。異なるレベルのドナーHSC機能能力と濃度を仮定したモデルからのドナーの貢献度の予測を実際の観察と比較しました。予測と観測の違いが最も少ないモデルは受け入れられました。BALB/ CBY（BALB）マウスでは、同じドナーからのHSCの等しい機能能力を想定しているモデルは、実際の観察に非常によく適合しており、すべてのHSCが開発または加齢中の特定の時点で機能的に均質であることを示唆しています。発達中に細胞あたりの相対的なHSC機能能力は低下したため、胎児のHSCは若年成人HSCの機能能力の1.6〜3.0倍でした。年齢とともに減少が続いたため、若い成人HSCは古いHSCの機能能力の1.6〜2.0倍でした。生着および機能したHSCの濃度は、16日間の胎児肝細胞と骨髄細胞（BMC）の間で3ヶ月および25〜28ヶ月の成人マウスの間で類似していた。それらは、それぞれBALBまたはCBYB6F1レシピエントでテストされた場合、100万個あたり10または4 HSCのいずれかでした。すべてのHSCは多能性であり、比例してリンパ系および骨髄性の子孫を生成しました（r = 0.80〜0.98、p <0.01）。両方のタイプのレシピエントの胎児および若いHSCはクローン安定性を長期に維持したため、6か月と9か月のドナー細胞の割合が強く相関していました（r = 0.72〜0.93、p <0.01）。BALBレシピエントの高齢者ドナーのHSCはクローンの安定性を維持していましたが、同じ高齢のドナーからのHSCは、おそらく宿主環境が適切でないため、CBYB6F1レシピエントのクローン安定性を示すことができませんでした。バルブマウスのすべてのHSCは、特定の生活段階で等しい機能レベルを持っているようで、発達と老化を通じて徐々に疲れ果てていました。

Evaluating the function of an individual hematopoietic stem cell (HSC) is a difficult and important problem. The functional ability per HSC, as well as the HSC concentration, was measured with minimal disruption to the cells in vivo using the new competitive dilution assay. Distribution of HSC into recipients was modeled based on Poisson probabilities. Predictions of donor contributions from models assuming different levels of donor HSC functional ability and concentration were compared to actual observations. The model with the least difference between predictions and observations was accepted. In BALB/ cBy (BALB) mice, models assuming equal functional ability of HSC from the same donor fit extremely well with actual observations, suggesting that all HSC are functionally homogeneous at any particular time point during development or aging. Relative HSC functional ability per cell declined during development, so that a fetal HSC had 1.6 to 3.0 times the functional ability of a young adult HSC. The decline continued with age, so that a young adult HSC had 1.6 to 2.0 times the functional ability of an old HSC. Concentrations of HSC that engrafted and functioned were similar among 16-day fetal liver cells and bone marrow cells (BMC) from 3-month and 25 to 28-month-old adult mice. They were either 10 or 4 HSC per million cells when tested in BALB or CByB6F1 recipients, respectively. All HSC were pluripotent and produced lymphoid and myeloid descendants proportionally (r = 0.80 to 0.98, p < 0.01). Fetal and young HSC in both types of recipients maintained clonal stability long term so that percentages of donor cells at 6 and 9 months were strongly correlated (r = 0.72 to 0.93, p < 0.01). Although HSC from aged donors in BALB recipients maintained clonal stability, HSC from the same aged donors failed to show clonal stability in CByB6F1 recipients, perhaps due to the less suitable host environment. All HSC from BALB mice seemed to have equal functional levels at a given stage of life and were gradually exhausted simultaneously through development and aging.