سلول‌های بنیادی خون‌ساز (HSPC: Hematopoietic Stem and Progenitor Cells) وظیفه تولید مادام‌العمر سلول‌های خونی بدن را برعهده دارند. درک چگونگی پیدایش و تکامل HSPC ، پتانسیل‌های درمانی شایانی ارائه می‌دهد.
مطالعات موش‌ها، پرندگان و پستانداران نشان می‌دهند که در زمان رویانی جمعیت کوچکی از سلول‌های اندوتلیال
(EC: Endothelial Cells) به سلول‌های اندوتلیال خونی (HEC: Hemogenic Endothelial Cells) و در نهایت به HSPC تبدیل می‌شوند. این فرایند تحت عنوان Endothelial-to-Hematopoietic Transition (EHT) شناخته می‌شود.
جفت دارای تعداد زیادی سلول HSPC است که باعث شده است برخی آن را به‌عنوان محل پیدایش HSPC پیشنهاد دهند.
در مطالعه حاضر، محققان فرضیه پیدایش HSPC در جفت را به چالش کشیده و بر نقش آن به‌عنوان محیطی حمایتی برای گسترش HSPC تأکید کرده‌اند.
رنگ‌آمیزی ایمونوژنی سه نشانگر HSPC شامل RUNX1, cKit و CD34 حاکی از حضور این سلول‌ها درون رگ‌های جفت بود. بیشتر این سلول‌ها در تماس نزدیک با سلول‌های اندوتلیال جفت بودند. همچنین، حدود ۸۷% از این HSPC ها فعالیت تکثیری بالایی داشتند.
با هدف بررسی فعالیت خون‌سازی EC جفت، پژوهشگران بیان RUNX1 (فاکتور کلیدی در تبدیل سلول‌های اندوتلیالی به HSPC) را بررسی کردند. برخلاف منطقه AGM و بندناف، سلول‌های اندوتلیالی جفت RUNX1 را بیان نمی‌کردند. سایر ژن‌های مهم خون‌ساز مانند Gfi1 و Hey2 نیز در اندوتلیوم جفت بیان نمی‌شدند.
برای آزمایش دقیق‌تر پتانسیل خون‌سازی سلول‌های اندوتلیالی جفت، محققان از ردیابی دودمان ژنتیکی با آلل Hoxa13Cre استفاده کردند. این روش به طور خاص سلول‌های اندوتلیالی جفت و بندناف را نشانه‌گذاری می‌کند. نتایج هیچ HSPC نشانه‌گذاری شده‌ای در جفت، کبد جنینی یا مغز استخوان موش‌ها را نشان ندادند.
به‌منظور بررسی دقیق‌تر صحت داده‌ها، آزمون‌های تشکیل کلنی بر روی سلول‌های cKit+ کبد انجام شد.
نتایج نشان داد که حدوداً ۲% سلول‌ها HSPC کبدی از سلول‌های پیش‌ساز دارای الل Hoxa13 بودند که البته مشخص شد منشأ بندنافی داشتند.
برای ارزیابی عملکرد خون‌سازی، سلول‌های اندوتلیالی از جفت، بندناف و AGM جداسازی شدند و در شرایط برون تنی روی سلول‌های OP9 کشت داده شدند. سلول‌های اندوتلیالی جفت برخلاف سلول‌های اندوتلیالی AGM و بند ناف، هیچ کلونی تشکیل ندادند. همچنین ردیابی دودمان ژنتیکی نشان داد که عمده سلول‌های HSPC موجود در جفت، حاصل مهاجرت از AGM به این ناحیه هستند.
در ادامه برای اطمینان از قابلیت تعمیم این یافته به انسان، نمونه‌های جفت انسانی از هفته‌های ۵ تا ۱۲ بارداری بررسی شدند. بیان RUNX1 در سلول‌های اندوتلیالی جفت مشاهده نشد.
تحلیل RNA تک‌سلولی (scRNA-seq) نشان داد که ژن‌های خون‌ساز مانند RUNX1 ، KCNK17 و ALDH1A1 در سه‌ماهه اول در اندوتلیوم جفت انسانی بیان نمی‌شوند. این یافته‌ها تأیید می‌کنند که جفت انسان نیز مانند جفت موش، محل پیدایش HSPC نیست.
نتایج نشان می‌دهند که جفت فاقد توانایی تولید de novo HSPC است و تنها محلی (niche) برای تکثیر و افزایش تعداد HSPC که پیش‌تر تولید شده درون رویان است.
شرح‌تصویر: نمای سه‌بعدی از رنگ‌آمیزی ایمونوژنی برای c-Kit (سرخابی) RUNX (قرمز)، CD34 (سبز) و DAPI (آبی) بر برش‌های منجمد جفت موش در مرحله E12.5. پیکان‌های سفید HSPCهای جفت را نشان می‌دهند.
