Hematopoietic progenitors express embryonic stem cell and germ layer genes

Cell therapy for tissue regeneration requires cells with high self-renewal potential and with the capacity to differentiate into multiple differentiated cell lineages, like embryonic stem cells (ESCs) and adult somatic cells induced to pluripotency (iPSCs) by genetic manipulation. Here we report that normal adult mammalian bone marrow contains cells, with the cell surface antigen CD34, that naturally express genes characteristic of ESCs and required to generate iPSCs. In addition, these CD34+ cells spontaneously express, without genetic manipulation, genes characteristic of the three embryonic germ layers: ectoderm, mesoderm and endoderm. In addition to the neural lineage genes we previously reported in these CD34+ cells, we found that they express genes of the mesodermal cardiac muscle lineage and of the endodermal pancreatic lineage as well as intestinal lineage genes. Thus, these normal cells in the adult spontaneously exhibit characteristics of embryonic-like stem cells.

RésuméLa régénération tissulaire par thérapie cellulaire nécessite des cellules avec un potentiel élevé d’auto-renouvellement et une capacité de différenciation en de multiples lignages de cellules différenciées, comparable à celle des cellules souches embryonnaires (CSE) et des cellules somatiques induites à la pluripotence (CSIP) par manipulation génétique. Nous rapportons ici que la moelle osseuse de mammifères adultes contient des cellules, avec l’antigène de surface CD34, qui expriment naturellement, sans induction, des gènes caractéristiques des CSE et nécessaires à la génération des CSIP. De plus, ces cellules CD34+ expriment spontanément, sans manipulation génétique, des gènes caratéristiques des trois couches embryonnaires : ectoderme, mésoderme et endoderme. En plus des gènes du lignage neural dont nous avons précédemment rapporté l’expression, nous avons observé que ces cellules CD34+ expriment des gènes du lignage mésodermique caractéristiques du myocarde ainsi que des gènes du lignage endodermique propres au développement du pancréas endocrine et au tube digestif Ainsi ces cellules CD34+ présentes normalement chez l’adulte expriment spontanément des caractéristiques comparables à celles des CSE et des CSIP.