A mai cikk kicsit régebbi, de az egyik kedvencem, mivel szellemes kísérleti rendszert alkalmaztak egy kérdés megválaszolására. Az ecetmuslica vérsejtjei, azaz hemocitái a vérnyirokban vagy hemolimfában keringenek, illetve a testüreg falára kitapadva találhatóak meg, ám arra a kérdésre, hogy honnan is származnak, sokáig nem találtak döntő bizonyítékot. Az ecetmuslica élete során ugyanis több helyen is differenciálódnak vérsejtek, az embrióban a feji mezoderma területén és a lárvában a központi nyirokszervben (lymph gland), azt azonban senki sem tudta, hogy a kifejlett rovar vérsejtjei honnan származnak, a feji mezoderma sejtjeiből vagy a központi nyirokszervből, esetleg egyikből sem, hanem a bábozódáskor újonnan differenciálódó sejtek?
Mivel az ecetmuslicák esetében egyik egyedből át lehet ültetni szöveteket egy másikba anélkül, hogy a szervezet kilökné, fogtak egy légytörzset, amelynek minden egyes sejtje folyamatosan kifejezte a béta-galaktozidáz enzimet és ennek embrióiból egyes sejteket ültettek át vad típusú embriókba, különböző pontokra. Így a beültetett sejtek minden egyes utódsejtje ugyanúgy kifejezte a béta-galaktozidáz enzimet, így egyszerűen láthatóvá tehető a beültetett sejt és minden egyes leánysejtje is a szervezetben bárhová kerüljenek is. Az átültetett szöveteket a nekik megfelelő helyre ültették be, például egy, a pete hosszának (embrio length = EL) 75% -ról származó sejtet a befogadó egyedben is a pete hosszának háromnegyedéhez ültették be, a hasi oldalra, ezt ők homotopikus transzplantációnak nevezték.
Az embriók 51-93% -ánál történt 2458 átültetésből 452 esetben kaptak béta-galaktozidáz termelő sejteket a mezodermában, a harmadik lárvastádiumban, ebből hetvennyolc esetben találtak az enzimet kifejező hemocitákat, azaz ezekben az egyedekben a beültetett sejtek vérsejtekké differenciálódtak. Ezek a hemociták a lárvában szétszórtan helyezkedtek el, mint ahogy ezt a második “a” ábra is mutatja, megtalálhatóak például az imágókorongokban (“c” szemdiszkusz). Hogy ezek a sejtek tényleg hemociták, az is mutatja, hogy kifejezik a hemocitákra jellemző Peroxidasin fehérjét is, amit a második “b” ábrán barnával festettek meg. A hetvennyolc hemocitákat is eredményező átültetésből hetvenhétben a pete hosszának 70-80 % -ához ültették be a sejteket, ebből levonható a következtetés, hogy a feji mezoderma területén innen differenciálódnak a hemociták, ezt elnevezték embrionális hemocita anlage -nak (EH).
Hogy kiderítsék, az EH sejtjei előnyben részesítenek -e valamilyen sejtsorsot, heterotopikus átültetéseket is végeztek, azaz az embrió egészen más helyéről származó sejteket ültettek az EH területére, ám 334 átültetésből egyetlen olyat sem találtak, amelyből hemociták differenciálódtak volna, ebből arra következtettek, hogy nem csak a beültetés helye fontos, ekkor az EH sejtjei már elkötelezettek a hemocita sejtsors irányába, a máshonnan származó sejtekből már nem lesznek hemociták. Ezt az is megerősíti, hogy ha az EH területéről ültettek át sejteket a befogadó embrió EH -ján kívülre, azokból is gyakran differenciálódtak hemociták, így a vizsgált, celluláris blasztoderma állapotban már elkülönülnek azok az őssejtek, amelyekből később vérsejtek fejlődnek ki.
Mivel a béta-galaktozidáz festéshez fel kell boncolni a lárvát, így ugyanezt a kísérletet elvégezték a zöld fluoreszcens fehérjét (GFP) kifejező sejtekkel is, ennek a módszernek az az előnye, hogy a zölden fluoreszkáló sejtek az állatok kültakaróján keresztül, mikroszkóppal is láthatóak, így egy sejt leánysejtjeinek sorsa végigkövethető az egyedfejlődés során. Kétszázhuszonegy átültetést végeztek, ötvenhat esetben azonosítottak GFP kifejező hemocitákat és követték őket végig a lárvális élet során. Ezekből az egyedekből huszonegy élte túl a bábozódást és mindükben ki tudták mutatni a zölden fluoreszkáló vérsejteket a kifejlett muslicákban is. Ebből egyértelműen látszik, hogy az embrióban differenciálódó hemociták egy része túléli a lárvális fejlődést és a kifejlett rovarban is megtalálható. Ez látható a harmadik ábrán az “a” az embrióban fluoreszkáló hemociták láthatóak, a “b” a lárva hemocitáit mutatja, a “c” a báb GFP kifejező setjeit ábrázolja, a “d” a kifejlett rovarét.
Az ecetmuslica másik vérképző szerve a központi nyirokszerv, meglepő módon a feji mezoderma területére ültetett sejtből egyetlen egynek az utódai sem kerültek be a központi nyirokszervbe. A központi nyirokszerv ugyanis egy másik sejtcsoportból differenciálódik, ezt EHH -nak nevezték el (embryonic hemocite ), a pete hosszának 50% -nál található. Ám összesen három olyan klónt találtak, amely a központi nyirokszervben fejezte ki a GFP fehérjét, így ezek után megpróbálkoztak azzal, hogy egyszerre tíz GFP kifejező sejtet ültettek át, a pete hosszának 50% -hoz, így kétszázkilencven átültetésből huszonkét esetben a központi nyirokszerv sejtjei között zölden fluoreszkálók is akadtak. Azt nem tapasztalták, hogy ide átültetett sejtekből a lárvában keringő hemociták fejlődtek volna. Ebből a huszonkét egyedből kilencnek a fejlődését követték végig, közülük hétben a jelölt sejtek egyedül a bábozódáskor léptek ki a központi nyirokszerv területéről. Ebből a hét egyedből háromból bújt ki imágó, mindhárom keringő hemocitái közt találtak jelölteket. A kifejlett ecetmuslica központi nyirokszerve a bábozódáskor felbomlik, ebből arra következtettek, hogy a belőle kiszabaduló sejtek elkeverednek a vérnyirokban és a már eleve keringő hemocitákkal közösen alkotják a kifejlett rovar hemocitáit. Így az elején fölvetett kérdésre a válas: A kifejlett ecetmuslica vérsejtjei az embrióban differenciálódó feji mezoderma és a központi nyirokszerv sejtjeiből vegyesen származnak. Ez látható az utolsó ábrán, az “a” egy béta-glaktozidázzal jelölt központi nyirokszerv klónt mutat, a “b”-“e” képek fluoreszcencen jelölt központi nyirokszerveket ábrázolnak, az “f” ugyanennek az egyednek a GFP jelölt hemocitáit a bábozódás kezdetekor, a “g” ugyanez az egyed kifejlett rovarként.
Holz A, Bossinger B, Strasser T, Janning W, Klapper R (2003): The two origins of hemocytes in Drosophila. Development 130, 4955-4962