Кровь имеет одну из самых высоких скоростей регенерации в организме человека, производя 1 × 1012 клеток в день в костноммозге взрослого человека1. Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) гарантируют кроветворение на протяжении всей жизни в процессе кроветворения и определяются их способностью производить все типы клеток крови (мультипотенциальность) при сохранении себя (самообновление). Исторически сложилось так, что золотой стандарт проверки функции ГСК всегда основывался на трансплантации, проверке способности донорской популяции восстанавливать все кровные линии мыши в долгосрочной перспективе (обычно определяемой как минимум 20 недель)2. Большой объем функциональной работы, охватывающей несколько десятилетий, продемонстрировал, что компартмент ГСК неоднороден как по выходу линии, так и по долгосрочному восстановлению. Инструментарий для изучения кроветворения значительно расширился за последние годы, благодаря появлению множества новых методов, включая функциональные анализы отдельных клеток in vitro , подходы к одомике одиночных клеток и отслеживание родословной3. Последние убедительно продемонстрировали, что вклады ГСК и мультипотентных предшественников в значительной степени различаются при нативном кроветворении и при стрессе, вызванном трансплантацией. Все эти методы дополняют анализы трансплантации, которые остаются важными для оценки долгосрочной способности ГСК к репопуляции. В контексте изучения кроветворения человека ксенотрансплантация является единственным методом экспериментальной оценки самообновления в условиях всего организма.
Ксенотрансплантация ГСК обычно выполняется с помощью внутривенного введения клеток мышам с ослабленным иммунитетом. Тем не менее, ГСК встречаютсяредко4, и доступ к человеческим образцам, содержащим ГСК, ограничен. В 2003 году группа Джона Дика адаптировала протокол для аспирации костного мозга и внутрифеморального введения мышам с диабетом/тяжелым комбинированным иммунодефицитом (NOD-SCID) без ожирения с клетками пуповинной крови (CB) Lin-CD34+ 5. Насколько нам известно, не сообщалось о формальном сравнении внутривенных инъекций с внутрибедренными инъекциями в долгосрочных и серийных исходах трансплантации. Однако, по сравнению непосредственно с внутривенными инъекциями, внутрибедренные инъекции обеспечивают большие размеры трансплантата с тем же количеством трансплантированныхклеток6, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Кроме того, приживление может быть обнаружено при гораздо меньшем количестве трансплантированных гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток (ГСК). Считается, что это связано с тем, что внутрибедренная доставка обходит необходимость размещения ГСК в костном мозге, что в контексте ксенотрансплантата является ограниченным из-за отсутствия межвидовой реактивности для ряда рецепторов и цитокинов. Используя внутрибедренные инъекции, Нотта и его коллеги были первыми, кто пересадил одиночные человеческиеГСК7, хотя необходимо учитывать дополнительные соображения, описанные в их методах. Внутрибедренная доставка ТГСК также имеет ограничения. Сама инъекция нарушает и разрушает часть костного мозга, в связи с чем не показана для исследований перекрестных помех между ГСК и их микроокружением костного мозга. Кроме того, максимальное количество клеток ограничено объемом этой костной полости, и его может быть слишком мало для некоторых применений. Как и в случае с любым другим методом, его применение в конкретном эксперименте должно быть взвешено на основе преимуществ/недостатков и заданного вопроса. В контексте ксенотрансплантации, если целью эксперимента является проверка приживления небольшого количества ГСКК человека без оценки микроокружения, внутрибедренная доставка обычно предпочтительнее внутривенной инъекции.