造血幹細胞研究における伝統的および高度な細胞培養

hematopoiesisは骨髄の主な機能です。ヒト造血幹細胞および前駆細胞は骨髄微小環境に存在し、造血疾患の発症のためのホットスポットとなっています。骨髄幹細胞のニッチで、疾患の進行に対応する多数の変化が確認されています。骨髄微小環境と造血幹細胞の間の複雑な相互作用は、幹細胞コンパートメントの増殖、分化、恒常性のバランスを決定します。この厳しく規制されたネットワークの変更は、悪性変換を引き起こす可能性があります。しかし、人間の造血と関連するニッチな生物学の理解は、人間の物質へのアクセス性とin vitro培養モデルの限界のために限られたままです。人間の造血研究のための伝統培養システムには、微小環境ニッチ、空間的骨髄勾配、および密な細胞性がなく、骨髄生理学を効果的に翻訳することができなくなります。このレビューでは、正常および異常な造血を理解するための生理学的に関連するシステムとしての2Dおよび3D培養の重要性について説明します。

Hematopoiesis is the main function of bone marrow. Human hematopoietic stem and progenitor cells reside in the bone marrow microenvironment, making it a hotspot for the development of hematopoietic diseases. Numerous alterations that correspond to disease progression have been identified in the bone marrow stem cell niche. Complex interactions between the bone marrow microenvironment and hematopoietic stem cells determine the balance between the proliferation, differentiation and homeostasis of the stem cell compartment. Changes in this tightly regulated network can provoke malignant transformation. However, our understanding of human hematopoiesis and the associated niche biology remains limited due to accessibility to human material and the limits of in vitro culture models. Traditional culture systems for human hematopoietic studies lack microenvironment niches, spatial marrow gradients, and dense cellularity, rendering them incapable of effectively translating marrow physiology ex vivo. This review will discuss the importance of 2D and 3D culture as a physiologically relevant system for understanding normal and abnormal hematopoiesis.