Skomplikowane mechanizmy regulujące czynniki transkrypcyjne i szlaki sygnałowe, które koordynują rozwój układu krwiotwórczego i które powodują nieprawidłowe działanie chorób hematologicznych, pozostają słabo poznane. Te czynniki transkrypcyjne i szlaki sygnałowe, a także ich regulacja, są wysoce konserwatywne między Drosophila a hematopoezą ssaków1-5. Tak więc układ krwiotwórczy Drosophila stanowi doskonały model genetyczny do zdefiniowania mechanizmów molekularnych kontrolujących hematopoezę i leżące u jej podstaw choroby hematologiczne
.
Podobnie jak ssaki, Drosophila wytwarzają komórki krwi, zwane hemocytami, w przestrzennie i czasowo odrębnych fazach hematopoezy. Tradycyjnie uważano, że hematopoeza Drosophila jest ograniczona do faz w mezodermie embrionalnej i w larwalnym gruczole limfatycznym. Ostatnie badania dostarczają dowodów na to, że hematopoeza występuje również w skupiskach larw siedzących i w dorosłym brzuchu6-8. Wszystkie fazy krwiotwórcze wytwarzają dwa rodzaje dojrzałych hemocytów: plazmatocyty i komórki krystaliczne. Plazmatocyty to komórki podobne do makrofagów biorące udział w fagocytozie, wrodzonej odporności i gojeniu się ran. Komórki krystaliczne zawierają pro-fenolooksydazy wymagane do melanizacji, reakcji stosowanej w odpowiedziach immunologicznych owadów i gojeniu się ran. Hematopoeza larw może generować trzeci dojrzały typ hemocytu, zwany blaszkocytem, w odpowiedzi na pewne wyzwania immunologiczne, takie jak zakażenie pasożytniczą osą9,10. Blaszocyty to duże, przylegające komórki, które działają w połączeniu z plazmatocytami i komórkami krystalicznymi w celu kapsułkowania i neutralizacji jaj os składanych w larwach Drosophila. W przypadku braku pasożytowania lamellocyty nie występują w larwach typu dzikiego. Masy melanotyczne przypominają melanizowane, zamknięte w kapsułkach jaja os; wiele zmutowanych szczepów Drosophila rozwija masy melanotyczne przy braku pasożytowania. Obecność blaszek i/lub mas melanotycznych może wskazywać na nieprawidłowości krwiotwórcze. W rzeczywistości fenotyp masy melanotycznej został wykorzystany do identyfikacji genów i szlaków zaangażowanych w hematopoezę11-14.
Larwalny układ krwiotwórczy jest najobszerniej zbadany do tej pory. Składa się z hemocytów krążących w hemolimfie, siedzących klastrów hemocytów wzorowanych pod naskórkiem i hemocytów znajdujących się w gruczole limfatycznym. Gruczoł limfatyczny to szereg obustronnych płatów przyczepionych do naczynia grzbietowego. Każdy płat pierwotny gruczołu limfatycznego jest podzielony na trzy główne strefy. Najbardziej zewnętrzna strefa jest znana jako strefa korowa i zawiera dojrzewające hemocyty. Najbardziej wewnętrzna strefa nazywana jest strefą rdzeniastą i składa się ze spoczynkowych prekursorów hemocytu. Trzecia strefa, tylne centrum sygnalizacyjne, to niewielka grupa komórek u podstawy gruczołu limfatycznego, które działają jak nisza przypominająca komórki macierzyste. Wczesne prace ustaliły krytyczne funkcje aktywności Notch15-18, Hedgehog19,20, JAK-STAT18 i Wingless21 w celu regulacji rozwoju larw gruczołów chłonnych. Nowsze badania wykazały, że sygnalizacja BMP22, FGF-Ras23 i Hippo24,25 działa również w gruczole limfatycznym larw.
Cztery opisane tutaj testy hematopoetyczne larw opisują: 1) pomiar stężenia krążących hemocytów, zdefiniowanego jako liczba komórek na jednostkę objętości, 2) izolowanie i utrwalanie krążących hemocytów do immunohistochemii, 3) wizualizację komórek krystalicznych in vivo, oraz 4) preparowanie, naprawianie i montowanie gruczołów limfatycznych do immunohistochemii. Testy te mogą być wykorzystywane jako odczyty hematopoetyczne do oceny funkcji i regulacji szlaków sygnałowych w układzie krwiotwórczym larw. Chociaż metody te były już wcześniej stosowane w tej dziedzinie, dokumentacja wizualna tych testów rozpoczęła się dopieroniedawno 8,26-30. Kilka cytowanych tu publikacji jest pomocnymi źródłami opisującymi podobne metody i markery krwiotwórcze26,31-33. Dodatkowo Trol i Viking są użytecznymi markerami błony podstawnej gruczołów limfatycznych.