Stem-cell niche
स्टेम-सेल आला एक सूक्ष्म पर्यावरण को संदर्भित करता है, विशिष्ट शारीरिक स्थान के भीतर जहां स्टेम कोशिकाएं पाई जाती हैं, जो कोशिका भाग्य को नियंत्रित करने के लिए स्टेम कोशिकाओं के साथ बातचीत करती हैं। 'आला' शब्द इन विवो या इन विट्रो स्टेम-सेल माइक्रोएनवायरमेंट के संदर्भ में हो सकता है। भ्रूण विकास के दौरान, विभिन्न विशिष्ट कारक भ्रूण स्टेम कोशिकाओं पर जीन अभिव्यक्ति को बदलने के लिए कार्य करते हैं, और भ्रूण के विकास के लिए उनके प्रसार या विभेदन को प्रेरित करते हैं। मानव शरीर के भीतर, स्टेम-सेल निकस वयस्क स्टेम कोशिकाओं को एक शांत अवस्था में बनाए रखता है, लेकिन ऊतक की चोट के बाद, आसपास का सूक्ष्म वातावरण सक्रिय रूप से स्टेम कोशिकाओं को या तो आत्म-नवीकरण या नए ऊतक बनाने के लिए भेदभाव को बढ़ावा देने के लिए संकेत देता है। विशिष्ट स्थान के भीतर स्टेम-सेल विशेषताओं को नियंत्रित करने के लिए कई कारक महत्वपूर्ण हैंः स्टेम कोशिकाओं के बीच कोशिका-कोशिका अंतःक्रिया, साथ ही साथ स्टेम कोशिकाओं और पड़ोसी विभेदक कोशिकाओं के बीच अंतःक्रिया, स्टेम कोशिकाओं और आसंजन अणुओं के बीच अंतःक्रिया, बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स घटक, ऑक्सीजन तनाव, विकास कारक, साइटोकिन्स, और पीएच, आयनिक शक्ति (जैसे। Ca2 + सांद्रता) और मेटाबोलाइट्स, जैसे ATP, भी महत्वपूर्ण हैं। स्टेम कोशिकाएँ और आला विकास के दौरान एक-दूसरे को प्रेरित कर सकते हैं और वयस्कता के दौरान एक-दूसरे को बनाए रखने के लिए पारस्परिक रूप से संकेत दे सकते हैं। वैज्ञानिक आला के विभिन्न घटकों का अध्ययन कर रहे हैं और इन विवो आला स्थितियों को इन विट्रो में दोहराने की कोशिश कर रहे हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि पुनर्योजी उपचारों के लिए, कोशिका प्रसार और विभेदन को फ्लास्क या प्लेटों में नियंत्रित किया जाना चाहिए, ताकि उपचार के लिए रोगी में वापस आने से पहले उचित कोशिका प्रकार की पर्याप्त मात्रा का उत्पादन किया जा सके। मानव भ्रूण स्टेम कोशिकाओं को अक्सर फाइब्रोब्लास्टिक विकास कारक-2 युक्त, भ्रूण गोजातीय सीरम पूरक मीडिया में उगाया जाता है। इन्हें कोशिकाओं की एक पोषक परत पर उगाया जाता है, जिसे भ्रूण स्टेम कोशिकाओं की प्लुरिपोटेंट विशेषताओं को बनाए रखने में सहायक माना जाता है। हालाँकि, ये स्थितियाँ भी वास्तव में विवो आला स्थितियों में नकल नहीं कर सकती हैं। वयस्क स्टेम कोशिकाएँ पूरे वयस्क जीवन में एक असमान अवस्था में रहती हैं। हालाँकि, जब उन्हें इन विट्रो में संवर्धित किया जाता है, तो वे अक्सर एक 'एजिंग' प्रक्रिया से गुजरते हैं जिसमें उनकी आकृति विज्ञान बदल जाती है और उनकी प्रसार क्षमता कम हो जाती है। ऐसा माना जाता है कि वयस्क स्टेम कोशिकाओं की सही संवर्धन स्थितियों में सुधार की आवश्यकता है ताकि वयस्क स्टेम कोशिकाएं समय के साथ अपने स्टेमनेस को बनाए रख सकें। एक प्रकृति अंतर्दृष्टि समीक्षा आला को निम्नानुसार परिभाषित करती हैः इतिहास हालांकि कशेरुकी जीवों में स्टेम सेल आला की अवधारणा प्रचलित थी, विवो में स्टेम सेल आला के पहले लक्षण वर्णन पर ड्रोसोफिला अंकुरण विकास में काम किया गया था। स्टेम-सेल आला की वास्तुकला चूहों में निरंतर इंट्रावाइटल इमेजिंग द्वारा, शोधकर्ता स्टेम सेल आला की संरचना का पता लगाने और विवो में समय के साथ व्यक्तिगत स्टेम कोशिकाओं (एससी) और उनकी संतानों के भाग्य को प्राप्त करने में सक्षम थे। विशेष रूप से आंतों के क्रिप्ट में, एससी के दो अलग-अलग समूहों की पहचान की गई हैः पारगमन प्रवर्धन कोशिकाओं (टीएएस) के साथ इंटरफेस पर आला के ऊपरी भाग में स्थित "सीमा स्टेम कोशिकाएं", और क्रिप्ट आधार पर स्थित "केंद्रीय स्टेम कोशिकाएं"। दोनों समूहों की प्रसार क्षमता असमान थी और कोशिकाओं के स्थान (मध्य या सीमा) के साथ सहसंबद्ध थी। यह भी दिखाया गया कि दो अनुसूचित जाति के डिब्बों ने एक स्थिर कोशिका आबादी और एक स्थिर कोशिका कारोबार बनाए रखने के लिए काम किया। इन विवो लाइव-इमेजिंग अध्ययन में बालों के रोम के संदर्भ में आला सीमा की निकटता पर आत्म-नवीकरण क्षमता की एक समान निर्भरता की सूचना दी गई थी। स्टेम सेल आला की इस द्वि-विभागीय संरचना को गणितीय रूप से इष्टतम वास्तुकला प्राप्त करने के लिए मॉडल किया गया है जो डबल-हिट उत्परिवर्ती उत्पादन में अधिकतम देरी की ओर ले जाता है। उन्होंने पाया कि द्वि-विभागीय एससी वास्तुकला एकल एससी डिब्बे मॉडल की तुलना में दो-हिट उत्परिवर्ती उत्पादन की दर को कम करती है। इसके अलावा, डबल-हिट उत्परिवर्ती पीढ़ी की न्यूनतम संभावना केंद्रीय स्टेम कोशिकाओं की एक छोटी, लेकिन गैर-शून्य, प्रसार दर के साथ सीमा स्टेम कोशिकाओं की एक बड़ी प्रसार दर के साथ एससी के विशुद्ध रूप से सममित विभाजन से मेल खाती है। लगातार विभाजित होने वाली कोशिकाओं को आश्रय देने वाले स्टेम सेल निकस, जैसे कि आंतों की ग्रंथि के आधार पर स्थित, कम आबादी के आकार में बनाए रखे जाते हैं। यह बहुकोशिकीय ऊतकों के रखरखाव के लिए एक चुनौती प्रस्तुत करता है, क्योंकि अलैंगिक रूप से विभाजित व्यक्तियों की छोटी आबादी आनुवंशिक प्रवाह के माध्यम से हानिकारक उत्परिवर्तन जमा करेगी और उत्परिवर्तनशील पिघलने की चपेट में आ जाएगी। आंतों की ग्रंथि के गणितीय मॉडलिंग से पता चलता है कि स्टेम सेल आला के भीतर छोटी आबादी का आकार कहीं भी होने वाले कार्सिनोजेनेसिस की संभावना को कम करता है, पूरे जीव जीवनकाल में धीरे-धीरे संचित हानिकारक उत्परिवर्तन की कीमत पर-एक प्रक्रिया जो ऊतक क्षरण और उम्र बढ़ने में योगदान देती है। इसलिए, स्टेम सेल आला की जनसंख्या का आकार कैंसर बनने की संभावना और उम्र बढ़ने की दर के बीच एक विकासवादी आदान-प्रदान का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण जर्मलाइन जर्मलाइन स्टेम सेल (जी. एस. सी.) उन जीवों में पाए जाते हैं जो लगातार शुक्राणु और अंडे का उत्पादन करते हैं जब तक कि वे बाँझ नहीं हो जाते। ये विशेष स्टेम कोशिकाएँ जी. एस. सी. आला में रहती हैं, जो युग्मक उत्पादन के लिए प्रारंभिक स्थल है, जो जी. एस. सी., शारीरिक स्टेम कोशिकाओं और अन्य शारीरिक कोशिकाओं से बना है। विशेष रूप से, जी. एस. सी. आला आनुवंशिक मॉडल जीव ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है और स्टेम सेल विनियमन के आणविक आधार की व्यापक समझ प्रदान की है। ड्रोसोफिला अंडाशय में जी. एस. सी. स्थान ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में, जी. एस. सी. स्थान प्रत्येक अंडाशय के सबसे पूर्ववर्ती क्षेत्र में रहता है, जिसे जर्मेरियम के रूप में जाना जाता है। जी. एस. सी. आला में आवश्यक शारीरिक कोशिकाएँ-टर्मिनल फिलामेंट कोशिकाएँ, कैप कोशिकाएँ, एस्कॉर्ट कोशिकाएँ और अन्य स्टेम कोशिकाएँ होती हैं जो जी. एस. सी. को बनाए रखने के लिए कार्य करती हैं। जी. एस. सी. आला में औसतन 2-3 जी. एस. सी. होते हैं, जो सीधे शारीरिक कैप कोशिकाओं और एस्कॉर्ट स्टेम कोशिकाओं से जुड़े होते हैं, जो सीधे जी. एस. सी. को रखरखाव संकेत भेजते हैं। जी. एस. सी. को आसानी से वासा प्रोटीन (रोगाणु कोशिकाओं की पहचान करने के लिए) और 1बी1 प्रोटीन (कोशिका संरचनाओं और एक रोगाणु विशिष्ट संलयन संरचना की रूपरेखा बनाने के लिए) के खिलाफ ऊतकीय धब्बों के माध्यम से पहचाना जाता है। कैप कोशिकाओं के साथ उनका भौतिक लगाव उनके रखरखाव और गतिविधि के लिए आवश्यक है। एक जी. एस. सी. असममित रूप से विभाजित होकर एक बेटी सिस्टोब्लास्ट का उत्पादन करेगा, जो बाद में अपूर्ण माइटोसिस के 4 दौर से गुजरता है क्योंकि यह डिम्बग्रंथि (ओओजेनेसिस की प्रक्रिया के माध्यम से) से आगे बढ़ता है और अंततः एक परिपक्व अंडा कक्ष के रूप में उभरता है; जी. एस. सी. में पाया जाने वाला फ्यूसोम सिस्ट गठन में कार्य करता है और जी. एस. सी. के असममित कोशिका विभाजन को नियंत्रित कर सकता है। ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में उपयोग के लिए उपलब्ध प्रचुर मात्रा में आनुवंशिक उपकरणों और ऊतकीय दाग के माध्यम से जी. एस. सी. का पता लगाने में आसानी के कारण, शोधकर्ताओं ने जी. एस. सी. रखरखाव और गतिविधि को नियंत्रित करने वाले कई आणविक मार्गों का पता लगाया है। जी. एस. सी. रखरखाव और गतिविधि के आणविक तंत्र स्थानीय संकेत हड्डी मॉर्फोजेनेटिक प्रोटीन (बी. एम. पी.) लिगैंड डिकेपेंटाप्लेजिक (डी. पी. पी.) और ग्लास-बॉटम-बोट (जी. बी. बी.) लिगैंड को सीधे जी. एस. सी. को संकेत दिया जाता है, और जी. एस. सी. रखरखाव और आत्म-नवीकरण के लिए आवश्यक हैं। जी. एस. सी. में बैग-ऑफ-मार्बल्स (बैम) की अभिव्यक्ति को सीधे दबाने के लिए आला कार्यों में बी. एम. पी. संकेत देना, जो सिस्टोब्लास्ट कोशिकाओं के विकास में विनियमित है। आला में डी. पी. पी. के कार्य के नुकसान के परिणामस्वरूप जी. एस. सी. में बाम का दमन कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप जी. एस. सी. में तेजी से अंतर होता है। बी. एम. पी. संकेतन के साथ, कैप कोशिकाएँ अन्य अणुओं को भी जी. एस. सी.: वाई. बी. और पी. आई. वी. को संकेत देती हैं। प्रसार के लिए इन दोनों अणुओं की जी. एस. सी. के लिए गैर-स्वायत्त रूप से आवश्यकता होती है-प्रसार के लिए जी. एस. सी. में पी. आई. वी. की भी स्वायत्त रूप से आवश्यकता होती है। जर्मेरियम में, बी. एम. पी. संकेत का एक छोटी दूरी का प्रभाव होता है, इसलिए कैप कोशिकाओं के लिए जी. एस. सी. का भौतिक लगाव रखरखाव और गतिविधि के लिए महत्वपूर्ण है। कैप कोशिकाओं से जी. एस. सी. का भौतिक लगाव जी. एस. सी. शारीरिक रूप से कैप कोशिकाओं से ड्रोसोफिला ई-कैडेरिन (डी. ई.-कैडेरिन) फॉलोअर्स जंक्शनों द्वारा जुड़े होते हैं और यदि यह भौतिक लगाव खो जाता है तो जी. एस. सी. अलग हो जाएंगे और स्टेम सेल के रूप में अपनी पहचान खो देंगे। जीन एन्कोडिंग डी. ई.-कैडेरिन, शॉटगन (एस. एच. जी.), और एक जीन एन्कोडिंग बीटा-कैटेनिन ऑर्थोलॉग, आर्मडिलो, इस भौतिक लगाव को नियंत्रित करते हैं। एक जी. टी. पीज़ अणु, रैब11, डी. ई.-कैडेरिन्स की कोशिका तस्करी में शामिल है। जी. एस. सी. में रैब 11 को बाहर करने के परिणामस्वरूप कैप कोशिकाओं से जी. एस. सी. अलग हो जाते हैं और जी. एस. सी. में समय से पहले अंतर हो जाता है। इसके अतिरिक्त, शून्य जनसंख्या वृद्धि (जेड. पी. जी.), रोगाणु कोशिका विभेदन के लिए एक रोगाणु रेखा-विशिष्ट अंतराल जंक्शन को कूटबद्ध करने की आवश्यकता होती है। जी. एस. सी. को नियंत्रित करने वाले प्रणालीगत संकेत आहार और इंसुलिन जैसे संकेत दोनों ही ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर में जी. एस. सी. प्रसार को सीधे नियंत्रित करते हैं। आहार के माध्यम से ड्रोसोफिला इंसुलिन जैसे पेप्टाइड (डी. आई. एल. पी.) के बढ़ते स्तर के परिणामस्वरूप जी. एस. सी. प्रसार में वृद्धि होती है। वृद्ध जी. एस. सी. में डी. आई. एल. पी. के विनियमन में वृद्धि और उनके विशिष्टता के परिणामस्वरूप रखरखाव और प्रसार में वृद्धि होती है। यह भी दिखाया गया है कि डी. आई. एल. पी. कैप कोशिका की मात्रा को नियंत्रित करते हैं और कैप कोशिकाओं के लिए जी. एस. सी. के भौतिक लगाव को नियंत्रित करते हैं। नवीकरण तंत्र स्टेम सेल नवीकरण के लिए दो संभावित तंत्र हैं, सममित जी. एस. सी. विभाजन या सिस्टोब्लास्ट का विभेदन। आम तौर पर, जी. एस. सी. एक बेटी सिस्टोब्लास्ट का उत्पादन करने के लिए असममित रूप से विभाजित होंगे, लेकिन यह प्रस्तावित किया गया है कि सममित विभाजन के परिणामस्वरूप दो बेटी कोशिकाएं जी. एस. सी. रह सकती हैं। यदि जी. एस. सी. को एक खाली जगह बनाने के लिए हटा दिया जाता है और कैप सेल अभी भी मौजूद हैं और रखरखाव संकेत भेजते हैं, तो अलग-अलग सिस्टोब्लास्ट को जगह पर भर्ती किया जा सकता है और कार्यात्मक जी. एस. सी. में अलग-अलग किया जा सकता है। स्टेम सेल की उम्र बढ़ने के साथ-साथ ड्रोसोफिला महिला की उम्र बढ़ने के साथ, स्टेम सेल आला जी. एस. सी. की उपस्थिति और गतिविधि के आयु-निर्भर नुकसान से गुजरता है। माना जाता है कि ये नुकसान जी. एस. सी. और उनकी गतिविधि को बनाए रखने वाले आला से महत्वपूर्ण संकेत कारकों के क्षरण के कारण होते हैं। जी. एस. सी. गतिविधि में प्रगतिशील गिरावट वृद्धावस्था में ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर की प्रजनन क्षमता में देखी गई कमी में योगदान देती है; जी. एस. सी. गतिविधि में इस गिरावट को आंशिक रूप से जी. एस. सी. आला में संकेत मार्ग गतिविधि में कमी के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। यह पाया गया है कि उम्र बढ़ने के माध्यम से डी. पी. पी. और जी. बी. बी. संकेत में कमी आई है। आला संकेत मार्ग गतिविधि में कमी के अलावा, जी. एस. सी. स्वचालित रूप से कोशिका की आयु बढ़ाते हैं। आला से आने वाले संकेतों की गिरावट का अध्ययन करने के अलावा, जी. एस. सी. की उम्र आंतरिक रूप से होती है; कैप कोशिकाओं में जी. एस. सी. के आसंजन में उम्र-निर्भर कमी होती है और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आर. ओ. एस.) का संचय होता है जिसके परिणामस्वरूप कोशिकीय क्षति होती है जो जी. एस. सी. की उम्र बढ़ने में योगदान देती है। उम्र बढ़ने के माध्यम से कैप कोशिकाओं की संख्या और कैप कोशिकाओं के लिए जी. एस. सी. के भौतिक लगाव में कमी देखी गई है। एस. एच. जी. को एक युवा की तुलना में एक पुराने जी. एस. सी. आला में काफी कम स्तरों पर व्यक्त किया जाता है। ड्रोसोफिला वृषण में जी. एस. सी. आला ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर के पुरुषों में से प्रत्येक में दो वृषण होते हैं-लंबे, ट्यूबलर, कुंडलित संरचनाएं-और प्रत्येक के पूर्ववर्ती सबसे सिरे पर जी. एस. सी. आला होता है। वृषण जी. एस. सी. आला गैर-माइटोटिक हब कोशिकाओं (ए. के. ए.) की आबादी के आसपास बनाया गया है। आला कोशिकाएँ), जिनका स्टेम कोशिकाओं की दो आबादी पालन करती हैंः जी. एस. सी. और शारीरिक स्टेम कोशिकाएँ (एस. एस. सी., ए. के. ए.)। सोमेटिक सिस्ट स्टेम सेल/सिस्ट स्टेम सेल)। प्रत्येक जी. एस. सी. एस. एस. सी. की एक जोड़ी से घिरा होता है, हालांकि प्रत्येक स्टेम सेल प्रकार अभी भी हब कोशिकाओं के संपर्क में है। इस तरह, स्टेम सेल आला में ये तीन प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं, क्योंकि न केवल केंद्र कोशिकाएँ जी. एस. सी. और एस. एस. सी. व्यवहार को नियंत्रित करती हैं, बल्कि स्टेम कोशिकाएँ एक दूसरे की गतिविधि को भी नियंत्रित करती हैं। ड्रोसोफिला टेस्टिस जी. एस. सी. आला सेलुलर प्रक्रियाओं और संकेत मार्गों की एक विस्तृत श्रृंखला की जांच के लिए एक मूल्यवान मॉडल प्रणाली साबित हुई है। वृषण जी. एस. सी. आला के बाहर शुक्राणुजनन की प्रक्रिया तब शुरू होती है जब जी. एस. सी. असममित रूप से विभाजित होते हैं, एक जी. एस. सी. का उत्पादन करते हैं जो केंद्र संपर्क बनाए रखता है, और एक गॉनियलब्लास्ट जो आला से बाहर निकलता है। एस. एस. सी. अपने जी. एस. सी. भागीदार और उनकी गैर-माइटोटिक संतान, सोमेटिक सिस्ट कोशिकाओं (एस. सी. सी., ए. के. ए.) के साथ विभाजित होते हैं। सिस्ट कोशिकाएँ) गॉनियलब्लास्ट को घेर लेंगी। गॉनियलब्लास्ट तब सोलह-कोशिका शुक्राणुजनित पुटी का उत्पादन करने के लिए अपूर्ण साइटोकिनेसिस के साथ समकालिक, पारगमन-प्रवर्धन विभाजन के चार दौर से गुजरता है। यह शुक्राणुजनित पुटी तब अलग होती है और एक शुक्राणु कोशिका में विकसित होती है, जो अंततः अर्धसूत्रीविच्छेदन से गुजरेगी और शुक्राणु का उत्पादन करेगी। वृषण जी. एस. सी. आला में आणविक संकेत वृषण जी. एस. सी. आला में स्टेम सेल व्यवहार को नियंत्रित करने वाले दो मुख्य आणविक संकेत मार्ग जैक-स्टेट और बी. एम. पी. संकेत मार्ग हैं। जैक-स्टेट सिग्नलिंग हब सेल में उत्पन्न होती है, जहां लिगैंड अपडेट जी. एस. सी. और एस. एस. सी. को गुप्त रूप से दिया जाता है। इससे ड्रोसोफिला स्टेट, स्टेट92ई, एक प्रतिलेखन कारक जो हब कोशिकाओं के लिए जी. एस. सी. आसंजन को प्रभावित करता है, और जेड. एफ. एच.-1 के माध्यम से एस. एस. सी. स्व-नवीकरण सक्रिय हो जाता है। जैक-स्टेट सिग्नलिंग लिगेंड डी. पी. पी. और जी. बी. बी. के माध्यम से बी. एम. पी. सिग्नलिंग के सक्रियण को भी प्रभावित करता है। ये लिगेंड एस. एस. सी. और हब कोशिकाओं से जी. एस. सी. में स्रावित होते हैं, बी. एम. पी. संकेत को सक्रिय करते हैं, और बाम की अभिव्यक्ति को दबाते हैं, जो एक विभेदन कारक है। आला के बाहर, औपनिवेशिक विस्फोटकों को अब बी. एम. पी. लिगेंड नहीं मिलते हैं, और वे अपना विभेदन कार्यक्रम शुरू करने के लिए स्वतंत्र हैं। अन्य महत्वपूर्ण संकेत मार्गों में एमएपीके और हेजहोग शामिल हैं, जो क्रमशः जर्मलाइन घेराव और शारीरिक कोशिका स्व-नवीकरण को नियंत्रित करते हैं। माउस वृषण में जी. एस. सी. आला पुरुषों में म्यूरीन जी. एस. सी. आला, जिसे शुक्राणुजनित स्टेम सेल (एस. एस. सी.) आला भी कहा जाता है, वृषण में सेमिनीफेरस नलिकाओं के मूल क्षेत्र में स्थित होता है। सेमीनिफेरस एपिथेलियम सेरटोली कोशिकाओं से बना होता है जो नलिकाओं की तहखाने की झिल्ली के संपर्क में होती हैं, जो सेरटोली कोशिकाओं को नीचे के अंतरालीय ऊतक से अलग करती हैं। इस अंतरालीय ऊतक में लेडिग कोशिकाएं, मैक्रोफेज, मेसेनकाइमल कोशिकाएं, केशिका नेटवर्क और नसें शामिल हैं। विकास के दौरान, आदिम रोगाणु कोशिकाएं सेमिनीफेरस नलिकाओं में और नीचे की ओर तहखाने की झिल्ली की ओर स्थानांतरित होती हैं, जबकि वे सेरटोली कोशिकाओं से जुड़ी रहती हैं, जहां वे बाद में एस. एस. सी. में भिन्न हो जाएंगी, जिसे एसिंगल शुक्राणुता भी कहा जाता है। ये एस. एस. सी. या तो स्व-नवीनीकरण कर सकते हैं या एसिंगल के एपायर्ड शुक्राणुओं में प्रसार पर शुक्राणुओं में अंतर करने के लिए प्रतिबद्ध हो सकते हैं। एपायरड स्पर्मेटोगोनिया की 2 कोशिकाएं अंतरकोशिकीय पुलों द्वारा जुड़ी रहती हैं और बाद में संरेखित स्पर्मेटोगोनिया में विभाजित हो जाती हैं, जो 4-16 जुड़ी कोशिकाओं से बनी होती है। संरेखित शुक्राणुजनन फिर शुक्राणु कोशिका बनाने के लिए अर्धसूत्रीविभाजन I से गुजरता है और अर्धसूत्रीविभाजन II शुक्राणु बनाने के लिए जो शुक्राणुजन में परिपक्व हो जाएगा। यह अंतर सेर्टोली कोशिकाओं के अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ, तहखाने की झिल्ली से लेकर सेमीनिफेरस नलिकाओं के एपिकल लुमेन तक होता है। हालांकि, सर्टोली कोशिकाएं तंग जंक्शन बनाती हैं जो एस. एस. सी. और शुक्राणुओं को बेसमेंट झिल्ली के संपर्क में शुक्राणु कोशिकाओं और शुक्राणुओं से अलग करती हैं ताकि एक बेसल और एक एडल्युमिनल कम्पार्टमेंट बनाया जा सके, जिससे अलग करने वाले शुक्राणु कोशिकाओं को तंग जंक्शनों को पार करना पड़ता है। ये तंग जंक्शन रक्त वृषण अवरोध (बी. टी. बी.) बनाते हैं और उन्हें अंतरालीय ऊतक और बेसल डिब्बे के पड़ोसी वास्कुलेचर द्वारा स्रावित कारकों से एडल्युमिनल डिब्बे में अलग कोशिकाओं को अलग करने में भूमिका निभाने का सुझाव दिया गया है। एस. एस. सी. रखरखाव और गतिविधि के आणविक तंत्र भौतिक संकेत अर्धकोशिकीय नलिका की तहखाने की झिल्ली फाइब्रोनेक्टिन, कोलेजन और लैमिनिन से बने बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स का एक संशोधित रूप है। β1-समाकलन एस. एस. सी. की सतह पर व्यक्त किया जाता है और तहखाने की झिल्ली के लैमिनिन घटक के साथ उनके आसंजन में शामिल होता है, हालांकि अन्य आसंजन अणु भी संभवतः तहखाने की झिल्ली के साथ एस. एस. सी. के लगाव में शामिल होते हैं। चूहों में एस. एस. सी. पर ई. कैडेरीन अभिव्यक्ति, ड्रोसोफिला के विपरीत, डिस्पेंसेबल दिखाई गई है क्योंकि ई-कैडेरीन की कमी वाले संवर्धित एस. एस. सी. के प्रत्यारोपण मेजबान सेमिनीफेरस नलिकाओं को उपनिवेशित करने और शुक्राणुजनन से गुजरने में सक्षम हैं। इसके अलावा रक्त वृषण अवरोध वास्तुशिल्प सहायता प्रदान करता है और ऑक्लुडिन, क्लौडिन और जोनुला ऑक्लुडेन (जेड. ओ.) जैसे तंग जंक्शन घटकों से बना होता है जो शुक्राणुजनन के दौरान गतिशील अभिव्यक्ति दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, क्लाउडीन 11 को इन तंग जंक्शनों का एक आवश्यक घटक दिखाया गया है क्योंकि इस जीन की कमी वाले चूहों में एक दोषपूर्ण रक्त वृषण बाधा होती है और वे परिपक्व शुक्राणु का उत्पादन नहीं करते हैं। एस. एस. सी. नवीकरण जी. डी. एन. एफ. (ग्लियल कोशिका-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक) को विनियमित करने वाले आणविक संकेत एस. एस. सी. के आत्म-नवीकरण को प्रोत्साहित करने के लिए जाने जाते हैं और गोनाडोट्रोपिन एफ. एस. एच. के प्रभाव में सेरटोली कोशिकाओं द्वारा स्रावित होते हैं। जी. डी. एन. एफ. विकास कारकों के टी. जी. एफ. बी. ए. सुपरफ़ैमिली का एक संबंधित सदस्य है और जब चूहों में अत्यधिक अभिव्यक्त होता है, तो अवकलित शुक्राणु में वृद्धि देखी गई जिससे रोगाणु ट्यूमर का निर्माण हुआ। एक नवीकरण कारक के रूप में अपनी भूमिका की पुष्टि में, जी. डी. एन. एफ. शो के लिए विषमयुग्म नॉकआउट पुरुष चूहों ने शुक्राणुजनन में कमी की जो अंततः बांझपन की ओर ले जाती है। इसके अलावा जी. डी. एन. एफ. के पूरक को संस्कृति में माउस एस. एस. सी. के विस्तार का विस्तार करने के लिए दिखाया गया है। हालांकि, जी. डी. एन. एफ. रिसेप्टर सी-आर. ई. टी. और सह-रिसेप्टर जी. एफ. आर. ए. 1 न केवल एस. एस. सी. पर बल्कि अपएयर्ड और एलाइन्ड पर भी व्यक्त किए जाते हैं, इसलिए यह दर्शाता है कि जी. डी. एन. एफ. एस. एस. सी. आबादी के लिए विशिष्ट होने के बजाय सामान्य रूप से एसिंगल से एलाइन्ड के लिए एक नवीकरण कारक है। एफ. जी. एफ. 2 (फाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक-2), जो सेरटोली कोशिकाओं द्वारा स्रावित होता है, को भी जी. डी. एन. एफ. के समान तरीके से एस. एस. सी. और अवकलित शुक्राणुओं के नवीकरण को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है। हालांकि सेरटोली कोशिकाएं नवीनीकरण में एक प्रमुख भूमिका निभाती दिखाई देती हैं, यह टेस्टोस्टेरोन के लिए रिसेप्टर्स को व्यक्त करती हैं जो लेडिग कोशिकाओं द्वारा स्रावित होता है जबकि रोगाणु कोशिकाओं में यह रिसेप्टर नहीं होता है-इस प्रकार नवीनीकरण में मध्यस्थता करने में लेडिग कोशिकाओं की एक महत्वपूर्ण भूमिका का संकेत देता है। लेडिग कोशिकाएँ सी. एस. एफ. 1 (कॉलोनी उत्तेजक कारक-1) का भी उत्पादन करती हैं जिसके लिए एस. एस. सी. दृढ़ता से रिसेप्टर सी. एस. एफ. 1. आर. को व्यक्त करती हैं। जब सी. एस. एफ. 1 को जी. डी. एन. एफ. और एफ. जी. एफ. 2 के साथ संवर्धन में जोड़ा गया, तो प्रसार में कोई और वृद्धि नहीं देखी गई, हालांकि, रोगाणु कोशिकाएं सी. एस. एफ.-1 के साथ संवर्धन में जितनी देर तक बनी रहीं, एस. एस. सी. घनत्व उतना ही अधिक देखा गया जब इन रोगाणु कोशिकाओं को मेजबान सेमिनीफेरस नलिकाओं में प्रत्यारोपित किया गया। इसने सी. एस. एफ. 1 को एक विशिष्ट नवीकरण कारक के रूप में दिखाया जो एस. एस. सी. और शुक्राणुओं के प्रसार को प्रभावित करने के बजाय एस. एस. सी. को विभेदन पर नवीकरण की ओर झुकाता है। जी. डी. एन. एफ., एफ. जी. एफ. 2 और सी. एस. एफ. 1 को अन्य स्तनधारी ऊतकों में स्टेम कोशिकाओं के आत्म-नवीकरण को प्रभावित करने के लिए भी दिखाया गया है। पी. एल. जेड. एफ. (प्रोमिलोसाइटिक ल्यूकेमिया जिंक फिंगर) को एस. एस. सी. स्व-नवीकरण को विनियमित करने में भी शामिल किया गया है और इसे एसिंगल, अपेयर्ड और एलाइन्ड शुक्राणु द्वारा व्यक्त किया गया है। पी. एल. जेड. एफ. इन प्रारंभिक शुक्राणुओं में एक रिसेप्टर, सी-किट के प्रतिलेखन को सीधे रोकता है। हालांकि, देर से शुक्राणुओं में इसकी अनुपस्थिति सी-किट अभिव्यक्ति की अनुमति देती है, जो बाद में सेरटोली कोशिकाओं द्वारा स्रावित इसके लिगैंड एससीएफ (स्टेम सेल कारक) द्वारा सक्रिय होती है, जिसके परिणामस्वरूप आगे अंतर होता है। इसके अलावा, बी. एम. पी. 4 और ऐक्टिविन-ए के जुड़ने से कल्चर में एस. एस. सी. के स्व-नवीकरण में कमी आई है और स्टेम सेल विभेदन में वृद्धि हुई है, बी. एम. पी. 4 के साथ सी-किट की अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई है। एस. एस. सी. आला लंबे समय तक शुक्राणुजनन की उम्र बढ़ना एस. एस. सी. के रखरखाव पर निर्भर करता है, हालांकि, यह रखरखाव उम्र के साथ कम हो जाता है और बांझपन की ओर ले जाता है। 12 से 14 महीने की उम्र के बीच चूहे वृषण के वजन में कमी, शुक्राणुजनन और एस. एस. सी. सामग्री में कमी दिखाते हैं। हालांकि स्टेम कोशिकाओं को इन विट्रो में असीम रूप से प्रतिकृति बनाने की क्षमता के रूप में माना जाता है, लेकिन आला द्वारा प्रदान किए गए कारक विवो में महत्वपूर्ण हैं। वास्तव में, अलग-अलग उम्र के नर चूहों से 3 महीने की उम्र के छोटे चूहों में एस. एस. सी. के क्रमिक प्रत्यारोपण, जिनके अंतर्जात शुक्राणुजनन को समाप्त कर दिया गया था, का उपयोग स्टेम सेल सामग्री का अनुमान लगाने के लिए किया गया था, यह देखते हुए कि प्रत्येक स्टेम सेल शुक्राणुजनन की एक कॉलोनी उत्पन्न करेगा। इस प्रयोग के परिणामों से पता चला कि प्रत्यारोपित एस. एस. सी. को उनकी उम्र के लिए उनके प्रतिकृति जीवनकाल से कहीं अधिक समय तक बनाए रखा जा सकता है। इसके अलावा, एक अध्ययन से यह भी पता चला है कि युवा उपजाऊ चूहों के एस. एस. सी. को बनाए नहीं रखा जा सकता है और न ही पुराने, बांझ चूहों के वृषण में प्रत्यारोपित किए जाने पर शुक्राणुजनन से गुजरना पड़ता है। एक साथ, ये परिणाम एस. एस. सी. में आंतरिक कारकों के नुकसान के बजाय उम्र बढ़ने के साथ एस. एस. सी. आला के बिगड़ने की ओर इशारा करते हैं। कशेरुकी वयस्क स्टेम सेल आला हेमेटोपोइएटिक स्टेम सेल आला कशेरुकी हेमेटोपोइएटिक स्टेम सेल आला अस्थि मज्जा में कोशिका सबएंडोस्टियल ऑस्टियोब्लास्ट, साइनसॉइडल एंडोथेलियल कोशिकाओं और अस्थि मज्जा स्ट्रोमल (जिसे कभी-कभी रेटिकुलर भी कहा जाता है) कोशिकाओं द्वारा बनाई जाती है जिसमें फाइब्रोब्लास्टॉइड, मोनोसाइटिक और एडिपोसाइटिक कोशिकाओं (जिसमें मज्जा एडिपोज ऊतक शामिल होता है) का मिश्रण होता है। हेयर फॉलिकल स्टेम सेल आला हेयर फॉलिकल स्टेम सेल आला इसकी सापेक्ष पहुंच और मेलेनोमा जैसी महत्वपूर्ण बीमारियों में भूमिका के कारण अधिक बारीकी से अध्ययन किए गए स्थानों में से एक है। हेयर फॉलिकल म्यान में एरेक्टर पीली मांसपेशियों के जंक्शन पर उभार क्षेत्र को त्वचा स्टेम कोशिकाओं को होस्ट करने के लिए दिखाया गया है जो सभी उपकला त्वचा परतों में योगदान कर सकते हैं। वहाँ की कोशिकाओं को आला कोशिकाओं के साथ मिलकर संकेत देकर बनाए रखा जाता है-संकेतों में पैराक्राइन शामिल होता है (जैसे। सोनिक हेजहोग), ऑटोक्राइन और जक्स्टाक्राइन संकेत। बालों के रोम का उभार क्षेत्र कोशिकाओं के मूल को बनाए रखने के लिए इन संकेतों पर निर्भर करता है। भाग्य मानचित्रण या कोशिका वंश अनुरेखण से पता चला है कि केराटिन 15 सकारात्मक स्टेम कोशिकाओं की संतान सभी उपकला वंशावली में भाग लेती हैं। कूप चक्रीय पुनर्जनन से गुजरता है जिसमें ये स्टेम कोशिकाएं विभिन्न क्षेत्रों में स्थानांतरित होती हैं और उपयुक्त उपकला कोशिका प्रकार में भिन्न होती हैं। मेसेनकाइमल डर्मल पेपिला या उभार द्वारा उत्पादित बाल कूप स्टेम सेल आला में कुछ महत्वपूर्ण संकेतों में बीएमपी, टीजीएफ-बीटा और फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर (एफजीएफ) लिगैंड और डब्ल्यूएनटी अवरोधक शामिल हैं। जबकि, डब्ल्यू. एन. टी. संकेत मार्ग और β-कैटेनिन स्टेम सेल रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण हैं, बालों के रोम में β-कैटेनिन की अत्यधिक अभिव्यक्ति बालों के अनुचित विकास को प्रेरित करती है। इसलिए, आसपास की कोशिकाओं द्वारा उत्पादित डब्ल्यू. एन. टी. अवरोधक जैसे ये संकेत स्टेम सेल आला को बनाए रखने और सुविधा प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। आंतों के स्टेम सेल आला आंतों के ऑर्गेनोइड्स का उपयोग आंतों के स्टेम सेल आला का अध्ययन करने के लिए किया गया है। एक आंतों के ऑर्गेनोइड कल्चर का उपयोग ऑर्गेनोइड के अस्तित्व और विकास का आकलन करके स्टेम कोशिकाओं पर हेरफेर के प्रभाव का अप्रत्यक्ष रूप से आकलन करने के लिए किया जा सकता है। आंतों के ऑर्गेनोइड्स का उपयोग करके किए गए शोध ने प्रदर्शित किया है कि न्यूरॉन्स और फाइब्रोब्लास्ट की उपस्थिति और आईएल-22 के प्रशासन के माध्यम से आंतों की स्टेम कोशिकाओं के अस्तित्व में सुधार होता है। कार्डियोवास्कुलर स्टेम सेल आला कार्डियोवास्कुलर स्टेम सेल आला हृदय की दाहिनी निलय मुक्त दीवार, एट्रिया और बहिर्वाह पटरियों के भीतर पाया जा सकता है। वे आई. एस. एल. 1 +/एफ. एल. के. 1 + कार्डियक प्रोजेनिटर कोशिकाओं (सी. पी. सी.) से बने होते हैं जो एक सी. ओ. एल. आई. वी. और लैमिनिन एक्स्ट्रासेलुलर मैट्रिक्स (ई. सी. एम.) के भीतर असतत समूहों में स्थानीयकृत होते हैं। कोलआई और फाइब्रोनेक्टिन मुख्य रूप से मायोकार्डियम के भीतर सी. पी. सी. समूहों के बाहर पाए जाते हैं। इम्यूनोहिस्टोकेमिकल स्टेनिंग का उपयोग यह प्रदर्शित करने के लिए किया गया है कि सी. पी. सी. को अलग करने के लिए, जो पूर्वज समूहों से दूर और आला के आसपास के कोलआई और फाइब्रोनेक्टिन ईसीएम में स्थानांतरित होते हैं, ट्रोपोनिन सी जैसे परिपक्व कार्डियक मार्करों को विनियमित करते हुए आईएसएल1 को कम करते हैं। कार्डियोवैस्कुलर प्रणाली में आईएसएल1 + कोशिकाओं की भूमिका पर एक वर्तमान विवाद है। जबकि प्रमुख प्रकाशनों ने इन कोशिकाओं की पहचान सी. पी. सी. के रूप में की है और म्यूरीन और मानव हृदय में बहुत बड़ी संख्या में पाया है, हाल के प्रकाशनों ने म्यूरीन भ्रूण के हृदय में बहुत कम आई. एस. एल. 1 + कोशिकाएं पाई हैं और उनके स्थानीयकरण का श्रेय साइनोएट्रियल नोड को दिया है, जिसे एक ऐसे क्षेत्र के रूप में जाना जाता है जो हृदय गति निर्माण में योगदान देता है। इन कोशिकाओं की भूमिका और उनके स्थान पर गहन शोध और बहस चल रही है। न्यूरल स्टेम सेल आला न्यूरल स्टेम सेल आला को दो भागों में विभाजित किया गया हैः सबपेन्डाइमल ज़ोन (एस. ई. जेड.) और सबग्रेन्युलर ज़ोन (एस. जी. जेड.)। एस. ई. जेड. एपेन्डाइमल कोशिका परत के नीचे एक पतला क्षेत्र है जिसमें तीन प्रकार की तंत्रिका स्टेम कोशिकाएं होती हैंः कभी-कभी विभाजित होने वाली तंत्रिका स्टेम कोशिकाएं (एन. एस. सी.), तेजी से विभाजित होने वाले पारगमन प्रवर्धन अग्रदूत (टी. ए. पी.) और न्यूरोब्लास्ट (एन. बी.)। एस. ई. जेड. बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स (ई. सी. एम.) की संरचना में आसपास के ऊतकों की तुलना में महत्वपूर्ण अंतर हैं। हाल ही में, यह बताया गया था कि पूर्वज कोशिकाएं, एन. एस. सी., टी. ए. पी. और एन. बी. ई. सी. एम. संरचनाओं से जुड़ी थीं जिन्हें फ्रैक्टोन्स कहा जाता था। ये संरचनाएँ लैमिनिन, कोलेजन और हेपरान सल्फेट प्रोटीओग्लाइकैन में समृद्ध हैं। अन्य ईसीएम अणु, जैसे टेनसिन-सी, एमएमपी और विभिन्न प्रोटीओग्लाइकैन भी तंत्रिका स्टेम सेल आला में शामिल हैं। कैंसर स्टेम सेल आला कैंसर ऊतक रूपात्मक रूप से विषम है, न केवल मौजूद विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं, एंडोथेलियल, फाइब्रोब्लास्ट और विभिन्न प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कारण, बल्कि कैंसर कोशिकाएं स्वयं भी एक समान आबादी नहीं हैं। ट्यूमर के पदानुक्रम मॉडल के अनुसार, कैंसर स्टेम कोशिकाओं (सी. एस. सी.) को सूक्ष्म पर्यावरण से निकलने वाले जैव रासायनिक और भौतिक प्रासंगिक संकेतों द्वारा बनाए रखा जाता है, जिसे कैंसर स्टेम सेल आला कहा जाता है। सी. एस. सी. आला कार्य में सामान्य स्टेम कोशिका आला (भ्रूण स्टेम सेल (ई. एस. सी.), वयस्क स्टेम सेल ए. एस. सी.) के समान है (आत्म-नवीकरण, अलग-अलग स्थिति और अंतर करने की क्षमता को बनाए रखना) और संकेत मार्गों (ऐक्टिविन/नोडा, ए. के. टी./पी. टी. ई. एन., जे. ए. के./एस. टी. ए. टी., पी. आई. 3-के., टी. जी. एफ.-बी. ए., डब्ल्यू. एन. टी. और बी. एम. पी.) में। यह परिकल्पना की गई है कि सी. एस. सी. सूक्ष्म पर्यावरण के असामान्य संकेत के रूप में उत्पन्न होते हैं और न केवल सी. एस. सी. को उत्तरजीविता संकेत प्रदान करने में भाग लेते हैं, बल्कि उपकला-मेसेंकाइमल संक्रमण (ई. एम. टी.) के प्रेरण द्वारा मेटास्टेसिस में भी भाग लेते हैं। स्टेम सेल निकेस (ई. एस. सी., ए. एस. सी. या सी. एस. सी.) में हाइपोक्सिया हाइपोक्सिक स्थिति स्टेम कोशिकाओं को एक असमान अवस्था में बनाए रखने और ऑक्सीकरण के माध्यम से डी. एन. ए. क्षति को कम करने के लिए भी आवश्यक है। हाइपोक्सिक अवस्था को बनाए रखना हाइपोक्सिया-इंड्यूसिबल ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर्स (एच. आई. एफ.) के नियंत्रण में है। एच. आई. एफ. वी. ई. जी. एफ., जी. एल. यू. टी.-1, ए. डी. ए. एम.-1, ओक्टो. 4 और नॉच के रूप में लक्षित जीन के विनियमन द्वारा ट्यूमर की प्रगति, कोशिका के जीवित रहने और मेटास्टेसिस में योगदान करते हैं। सी. एस. सी. आला हाइपोक्सिया में हाइपोक्सिया एच. आई. एफ. को बढ़ावा देने के माध्यम से कैंसर स्टेम सेल आला और ई. एम. टी. के विनियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये एच. आई. एफ. ऑक्टो4, नैनोग, एस. ओ. एक्स. 2, के. एल. एफ. 4 और सी. एम. आई. सी. जैसे महत्वपूर्ण स्टेमनेस जीन को विनियमित करके कैंसर स्टेम सेल को बनाए रखने में मदद करते हैं। एच. आई. एफ. महत्वपूर्ण ट्यूमर सप्रेसर जीन जैसे पी53 और मेटास्टेसिस को बढ़ावा देने वाले जीन को भी नियंत्रित करते हैं। हालांकि एच. आई. एफ. ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रभाव को कम करके कोशिकाओं के अस्तित्व को बढ़ाते हैं, लेकिन उन्हें आर. ए. डी. 51 और एच. 2. ए. एक्स जैसे कारकों को कम करने के लिए भी दिखाया गया है जो जीनोमिक स्थिरता बनाए रखते हैं। हाइपोक्सिक स्थिति में अंतःकोशिकीय प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजाति (आरओएस) में वृद्धि होती है जो तनाव प्रतिक्रिया के माध्यम से सीएससी के अस्तित्व को भी बढ़ावा देती है। आरओएस एचआईएफ-1α को स्थिर करता है जो मेट प्रोटो-ऑन्कोजीन को बढ़ावा देता है, जो मेलेनोमा कोशिकाओं में मेटास्टेसिस या मोटोजेनिक पलायन को चलाता है। ये सभी कारक कैंसर स्टेम सेल फेनोटाइप में योगदान करते हैं, यही कारण है कि इसे अक्सर हाइपोक्सिक स्टेम सेल आला के रूप में जाना जाता है। हाइपोक्सिक वातावरण अक्सर ट्यूमर में पाए जाते हैं जहां कोशिकाएं एंजियोजेनेसिस होने की तुलना में तेजी से विभाजित हो रही होती हैं। कैंसर के एक पहलू के रूप में हाइपोक्सिया का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है क्योंकि हाइपोक्सिक वातावरण को विकिरण चिकित्सा के लिए प्रतिरोधी दिखाया गया है। विकिरण से एच. आई. एफ.-1 की मात्रा में वृद्धि देखी गई है। हाइपोक्सिया द्वारा ई. एम. टी. प्रेरण हालांकि एच. आई. एफ.-1α और आर. ओ. एस. के बीच बातचीत मेलेनोमा जैसे कैंसर में मेटास्टेसिस के लिए महत्वपूर्ण है। यह पाया गया है कि मेलेनोमा से जुड़े कई जीन हाइपोक्सिया जैसे एम. एक्स. आई. 1, एफ. एन. 1 और एन. एम. ई. 1 द्वारा नियंत्रित होते हैं। एपिथेलियल-मेसेंकाइमल संक्रमण एपिथेलियल-मेसेंकाइमल संक्रमण एक मॉर्फोजेनेटिक प्रक्रिया है, जो आम तौर पर भ्रूणजनन में होती है जिसे कैंसर स्टेम कोशिकाओं द्वारा उनके प्राथमिक स्थान से अलग करके और दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करके "अपहरण" किया जाता है। प्रसार के बाद रिवर्स ट्रांजिशन तथाकथित एपिथेलियल-मेसेनकाइमल ट्रांजिशन (ई. एम. टी.) होता है। इस प्रक्रिया को सी. एस. सी. के सूक्ष्म पर्यावरण द्वारा विकास कारकों (टी. जी. एफ.-बीटा, पी. डी. जी. एफ., ई. जी. एफ.), साइटोकिन आई. एल.-8 और बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स घटकों का उपयोग करके भ्रूणजनन के समान संकेत मार्गों के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। बीटा-कैटेनिन जैसे इंट्रासेल्युलर सिग्नल ट्रांसड्यूसर के माध्यम से इन विकास कारकों की अंतःक्रियाओं को मेटास्टैटिक क्षमता को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है। ई. एम. टी. की एक विशेषता उपकला मार्करों (ई-कैडेरिन, साइटोकेरैटिन, क्लौडिन, ओक्लुडिंग, डेसमोगलिन, डेसमोकोलिन) का नुकसान और मेसेनकाइमल मार्करों (एन-कैडेरिन, विमेंटिन, फाइब्रोनेक्टिन) का लाभ है। सामान्य स्टेम कोशिकाओं के होमिंग-गतिशीलता और कैंसर स्टेम कोशिकाओं के मेटास्टेसिस-आक्रमण में भी कुछ हद तक समानता है। मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनेस (एमएमपी) की एक महत्वपूर्ण भूमिका है, जो प्रमुख बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स अपक्षयी एंजाइम हैं, इस प्रकार उदाहरण के लिए मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनेस-2 और-9 सीधे संपर्क या पैराक्राइन विनियमन के माध्यम से बृहदान्त्र कैंसर के मेटास्टेसिस के दौरान स्ट्रोमल कोशिकाओं द्वारा अभिव्यक्ति और स्राव के लिए प्रेरित होते हैं। अगला साझा अणु स्ट्रोमल कोशिका-व्युत्पन्न कारक-1 (एस. डी. एफ.-1) है। सूजन ई. एम. टी. और कैंसर की प्रगति पुरानी सूजन से भी शुरू हो सकती है। मुख्य भूमिकाओं में अणु (आई. एल.-6, आई. एल.-8, टी. एन. एफ.-α, एन. एफ. के. बी., टी. जी. एफ.-β, एच. आई. एफ.-1α) होते हैं जो ई. एम. टी. और सूजन के बीच अतिव्यापी डाउनस्ट्रीम सिग्नलिंग के विनियमन के माध्यम से दोनों प्रक्रियाओं को नियंत्रित कर सकते हैं। सीएससी के विनियमन में शामिल डाउनस्ट्रीम मार्ग डब्ल्यूएनटी, एसएचएच, नॉच, टीजीएफ-बीटा, आरटीके-ईजीएफ, एफजीएफ, आईजीएफ, एचजीएफ हैं। एन. एफ. के. बी. स्लग, स्नेइल और ट्विस्ट के माध्यम से सी. एस. सी. के ई. एम. टी., प्रवास और आक्रमण को नियंत्रित करता है। एन. एफ. के. बी. के सक्रिय होने से न केवल आई. एल.-6, टी. एन. एफ.-α और एस. डी. एफ.-1 के उत्पादन में वृद्धि होती है बल्कि विकास कारकों के वितरण में भी वृद्धि होती है। साइटोकिन उत्पादन के स्रोत लिम्फोसाइट्स (टी. एन. एफ.-α), मेसेनकाइमल स्टेम सेल्स (एस. डी. एफ.-1, आई. एल.-6, आई. एल. 8) हैं। इंटरल्यूकिन 6 एसटीएटी3 के सक्रियण में मध्यस्थता करता है। यकृत, हड्डी, गर्भाशय ग्रीवा और मस्तिष्क कैंसर से अलग किए गए सी. एस. सी. में एस. टी. ए. टी. 3 के उच्च स्तर का वर्णन किया गया था। एस. टी. ए. टी. 3 के अवरोध के परिणामस्वरूप उनके गठन में नाटकीय कमी आती है। आम तौर पर आईएल-6 स्थानीय स्टेम कोशिकाओं के लिए एक उत्तरजीविता लाभ में योगदान देता है और इस प्रकार ट्यूमरजेनेसिस की सुविधा प्रदान करता है। मेसेनकाइमल स्टेम सेल (एम. एस. सी.) से स्रावित एस. डी. एफ.-1α की अस्थि मज्जा आला में हेमेटोपोएटिक स्टेम सेल (एच. एस. सी.) के होमिंग और रखरखाव में महत्वपूर्ण भूमिका है, लेकिन सी. एस. सी. के होमिंग और प्रसार में भी महत्वपूर्ण भूमिका है। एंजियोजेनेसिस हाइपोक्सिया एंजियोजेनेसिस के लिए एक मुख्य उत्तेजक है, जिसमें एच. आई. एफ.-1α प्राथमिक मध्यस्थ है। हाइपोक्सिक स्थितियों द्वारा प्रेरित एंजियोजेनेसिस को "एंजियोजेनिक स्विच" कहा जाता है। एच. आई. एफ.-1 कई एंजियोजेनिक कारकों की अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता हैः संवहनी एंडोथेलियल ग्रोथ फैक्टर (वी. ई. जी. एफ.), बुनियादी फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर (बी. एफ. जी. एफ.), प्लेसेंटा-जैसे ग्रोथ फैक्टर (पी. एल. जी. एफ.), प्लेटलेट-व्युत्पन्न ग्रोथ फैक्टर (पी. डी. जी. एफ.) और एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर। लेकिन इस बात के प्रमाण हैं कि कैंसर कोशिकाओं द्वारा एंजियोजेनिक एजेंस की अभिव्यक्ति भी एच. आई. एफ.-1 स्वतंत्र हो सकती है। ऐसा लगता है कि रास प्रोटीन की एक महत्वपूर्ण भूमिका है, और कैल्शियम का अंतःकोशिकीय स्तर हाइपोक्सिया के जवाब में एंजियोजेनिक जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। एंजियोजेनिक स्विच एंजियोजेनेसिस सप्रेसर प्रोटीन, जैसे थ्रोम्बोस्पॉन्डिन, एंजियोस्टैटिन, एंडोस्टैटिन और टुम्स्टैटिन को कम करता है। ट्यूमर के प्राथमिक विकास के लिए एंजियोजेनेसिस आवश्यक है। चोट-प्रेरित चोट के दौरान, सहायक कोशिकाएं क्षति के क्षेत्र में विकास के पहलुओं की मरम्मत के लिए एक कार्यक्रम को सक्रिय करने में सक्षम होती हैं। ये क्षेत्र स्टेम सेल नवीकरण, प्रवास और विभेदन के लिए अनुमेय हो जाते हैं। उदाहरण के लिए सी. एन. एस. में, चोट खगोलीय कोशिकाओं में एक विकासात्मक कार्यक्रम को सक्रिय करने में सक्षम होती है जो उन्हें उन अणुओं को व्यक्त करने की अनुमति देती है जो स्टेम कोशिकाओं जैसे कि केमोकिन्स का समर्थन करते हैं। एस. डी. एफ.-1 और मॉर्फोजेन जैसे सोनिक हेजहोग। स्टेम सेल आला के लिए बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स अनुकरण रणनीतियाँ यह स्पष्ट है कि ईसीएम की जैवभौतिकीय-रासायनिक विशेषताएँ जैसे संरचना, आकार, स्थलाकृति, कठोरता और यांत्रिक शक्ति स्टेम सेल व्यवहार को नियंत्रित कर सकती हैं। ये ईसीएम कारक उतने ही महत्वपूर्ण होते हैं जब स्टेम कोशिकाओं को इन विट्रो में उगाया जाता है। आला कोशिका-स्टेम कोशिका अंतःक्रिया और ईसीएम-स्टेम कोशिका अंतःक्रिया के बीच एक विकल्प को देखते हुए, ईसीएम की नकल करना पसंद किया जाता है क्योंकि इसे मचान निर्माण तकनीकों, प्रसंस्करण मापदंडों या निर्माण के बाद के संशोधनों द्वारा सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। नकल करने के लिए, ईसीएम के प्राकृतिक गुणों और स्टेम सेल भाग्य प्रक्रियाओं में उनकी भूमिका को समझना आवश्यक है। विभिन्न प्रकार के मचानों से जुड़े विभिन्न अध्ययन किए गए हैं जो इन ईसीएम गुणों की नकल करके स्टेम कोशिकाओं के भाग्य को नियंत्रित करते हैं।) संदर्भ मूल कोशिका आवास