造血干细胞研究进展
造血干细胞进展综述
干细胞生物学
成体干细胞研究进展综述
生命科学学院食品科学与工程 201213010141 丁鲁冰摘要成体干细胞存在于人和哺乳动物的各种组织中,具有自我更新和分化潜能。已证实骨髓、神经、肌肉、脂肪等多种组织中的干细胞具有多向分化潜能,可以打破胚层界限,横向分化为无关组织的成熟细胞。成体干细胞具有可塑性,它及其衍生的细胞、组织或器官移植治疗可能成为各种退行性疾病、肿瘤、免疫异常症等疾病治疗以及创伤修复、组织器官功能重建的理想措施。
关键词成体干细胞;可塑性;疾病治疗
Abstract
Adult stem cells exist in various tissues of human and mammal, which have the potential of self-renewal and differentiation. The stem cells in bone marrow, nerve, muscle, fat and other tissues have the potential to differentiate, and can break the germ layer boundaries, and differentiate into mature cells. The adult stem cells are plastic, and the cell, tissue or organ transplantation therapy may be the ideal treatment for the treatment of various diseases, tumor, immune disorders and other diseases.
造血干细胞研究进展
造血干细胞研究进展
摘要:造血干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,在人体造血系统中起着至关重要的作用。本文介绍了造血干细胞的生物学特征、表面标志以血干细胞在干细胞移植、细胞治疗和基因治疗等方面的临床应用和前景。
造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)又称多能干细胞,是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。也可以说它是一切血细胞的原始细胞,即由造血干细胞定向分化、增殖为不同的血细胞系,并进一步生成血细胞。人类造血干细胞首先出现于胚龄第2~ 3周的卵黄囊,在胚胎早期(第2~ 3月)迁至肝、脾,第5个月又从肝、脾迁至骨髓。在胚胎末期一直到出生后,骨髓成为造血干细胞的主要来源。造血干细胞是干细胞中研究最早、最多、最深入的一种,近年来在造血干细胞的多个研究领域均取得了重要进展。
1 造血干细胞的发现
造血干细胞的发现源于第二次世界大战后放射医学的研究,Jacobson 等[1-3]发现小鼠与豚鼠的脾脏与骨髓中存在有一类细胞,即造血干细胞,能够重建经致死剂量射线照射过的小鼠与豚鼠的造血系统。随着单克隆抗体技术与流式细胞分选技术的出现,人们利用多种针对细胞表面抗原的抗体组合,分离到相对较纯的小鼠与人骨髓与胚胎组织中的造血干细胞与造血前体细胞群(hematopoietic progenitorcell)。其中,美国斯坦福大学 Weissman 实验室在分离
与鉴定小鼠与人的造干细胞方面所做的工作最为杰出[4-9]。长期以来,对于造血干细胞是由多种不同的、可以分化成不同种类成熟细胞所组成,还是由一类可以分化成所有造血系统成熟细胞所组成,人们存有争论。直到 1996 年,Osawa 等[10]通过单个细胞移植的方法,验证了一个造血干细胞就可以重建机体整个的造血系统,才结束了对于这一问题的争论。
外周血干细胞及其动员研究进展
外周血干细胞及其动员研究进展
成人骨髓是血细胞再生的场所,也是形成血管的内皮祖细胞,能分化为脂肪细胞、软骨细胞及成骨细胞的间充质干细胞等[1],是干细胞或祖细胞的储存场所。早期的研究显示,化疗康复的患者外周血中造血祖细胞增加,因此认识到造血干细胞和造血祖细胞可从骨髓诱导出来,称之为“干细胞动员”,这些被动员的细胞可以聚集,也可以再返回骨髓行使其造血功能。诱导入血的造血细胞可用于移植。新的干细胞的诱导分离相关研究结果显示,造血干细胞的定量、定性研究及其潜在的作用和外周血造血干细胞移植的疗效是目前研究的热点[2]。
1 粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对外周血干细胞的诱导作用
多种因子均可通过不同的作用诱导外周血干细胞移出,提示在这条导致干细胞移出的通路上具有多种调节机制。多种因子的协同和联合作用下,可以诱导一定性质和(或)数量的干细胞移植。G-CSF是临床干细胞移植的主要诱导剂,其对外周血干细胞的诱导作用比骨髓和脐带血干细胞强,而且使中性粒细胞和血小板恢复更快,需要输注的血小板更少,淋巴细胞重建更快,相关的炎症发生率及病死率更低[3]。与G-CSF相比,应用化学方法诱导外周血干细胞移植(PBSC)后血细胞计数的恢复时间更长,发热等并发症及需要输血的量更多。而且经化学方法摄取的外周血干细胞在进行同种异体移植时已失去活性。PBSC的采集避免了骨髓采集的侵入性操作及常规麻醉相关的风险。为适合移植的配对及HLA的配型,已可以清除其中的1~3种成分,而且可以保证明其单倍同一性。基于G-CSF的干细胞移植耐受性好,尽管偶有脾破裂发生。大部分供者可以完成足够移植干细胞的采集。虽然尚无明确成功移植的PBSC最低移植量的阀值,但输注的CD34+细胞数低于2×106/kg可能与移植失败有关。较高的CD34+细胞剂量可能产生急性或慢性移植物抗宿主病的发生率增加的消极作用,却可能产生整体患者生存率增加的积极作用。细胞亚型,尤其是T细胞及CD14+单核细胞,可影响移植效果。PBSC质量和数量的变化均可明显影响移植的效果。
造血干细胞的研究进展(综述)
有关造血干细胞(Hemopoietic Stem cell)的研究进展
(文献综述)
XXX 2011级临床XXX 学号XXXXX
联系电话:xxxxxxxxx
【摘要】造血干细胞(Hemopoietic Stem cell ,HSC)是指骨髓中的干细胞,是指尚未发育成熟的细胞,是有
造血细胞和免疫细胞的起源。因此是多功能干细胞,医学上称其为“万用细胞”,也是人体的始祖细胞。
【关键词】造血干细胞(Hemopoietic Stem cell)骨髓(造血)干细胞胚胎造血干细胞诱导人胚胎造血缺陷胶质瘤细胞血管系统
【前言】近年来,随着环境的改变,各种血液相关疾病(如白血病、血液肿瘤、造血干细胞病等)呈增长趋势,
同时随着医疗卫生水平的提高,造血干细胞研究技术越来越受到重视,造血干细胞移植技术也由此应运而生,因为造血干细胞移植技术,世界各地成千上万患有以上疾病的患者,重新燃起了生命的希望。
造血干细胞特征为:一,高度的自我更新或自我复制能力;二,可分化成所有类型的血细胞它们具有良好的分化增殖能力。造血干细胞可以救助很多患有血液病的人们,最常见的就是白血病。捐献造血干细胞对捐献者的身体并无很大伤害。
本综述文献主要来源于近两年各大刊物所发表的针对于造血干细胞的研究进展。
【内容】1.造血干细胞的研究及进展
1.1端粒酶活性和骨髓造血干细胞的再生障碍性贫血患儿及其相关的基因的表达:端粒酶RNA 的关系探讨组件(hTERC) 和端粒酶反向逆转录酶(hTERT)与骨髓造血干细胞与再生障碍性贫血(AA) 儿童的端粒酶活性。经过研究(具体参考文献)得出:端粒酶活性的表达可能参与的病理生理学和AA,发展和hTERT 在端粒酶活性的表达中发挥了至关重要的作用。(1)1.2中央和外周神经系统免疫后异基因造血干细胞移植治疗恶性血液疾病介导的脱髓鞘性疾病:此实验研究通过对1992年至2010年共计12年时间里的1484名移植的病人得出造血干细胞移植后发生的一些神经系统的相关疾病。(详细请参考文献)(2)
9个值得关注的干细胞最新研究成果
9个值得关注的干细胞最新研究成果
1.Nature:中科院潘巍峻课题组揭示一类巨噬细胞引导造血干细胞归巢机制
在造血干细胞由位于发育中的脊椎动物背主动脉(dorsal aorta)内部的内皮细胞产生后,归巢允许这些新生的造血干细胞锚定在它们的壁龛中以便发生进一步的增殖和分化。这种独特的壁龛微环境(niche microenvironment)由多种血管和诸如基质细胞之类的其他壁龛组分组成,并且调节着这个归巢过程。然而,这种壁龛微环境的详细结构和调节造血干细胞归巢的机制仍然是不清楚的。
图片来自Nature, doi:10.1038/s41586-018-0709-7。
在一项新的研究中,中国科学院上海营养与健康研究院研究员潘巍峻(Weijun Pan)及其团队利用先进的实时成像和一种细胞标记系统,对斑马鱼尾部造血组织(相当于哺乳动物的胚胎肝脏)中的造血干细胞归巢进行高分辨率分析,并揭示出血管结构在调节造血干细胞
归巢到壁龛微环境中的作用。相关研究结果于2018年11月19日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“VCAM-1+ macrophages guide the homing of HSPCs to a vascular niche”。
潘巍峻团队鉴定出一种称为VCAM-1+巨噬细胞的壁龛细胞群体在静脉丛(venous plexus)的内表面上巡逻,以一种依赖于ITGA4的方式与造血干细胞相互作用,并指导造血干细胞归巢到壁龛微环境中。这些称为先导细胞(usher cell)的细胞与尾静脉毛细血管和静脉丛一起确定了造血干细胞在壁龛微环境中的归巢热点区域。更重要的是,这些先导细胞在归巢热点区域附近巡逻,一旦发现造血干细胞来临时,就将它们引导到特定的血管结构中,从而实现造血干细胞归巢到壁龛微环境中。
干细胞医学前沿研究进展
干细胞医学前沿研究进展
干细胞医学是一门前沿的研究领域,其迅速发展引起了广泛的
关注。干细胞具有自我复制和分化为多种功能细胞的潜能,被视
为治疗各种疾病和损伤的理想细胞源。在过去的几十年中,人们
取得了许多重要的研究成果,为干细胞医学的应用带来了新的希望。
首先,干细胞的来源非常广泛,包括胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞具有天然的多向分化能力,可以分化为各种器官和组
织的细胞。虽然胚胎干细胞的研究受到了伦理和法律的限制,但
仍然为人们提供了一个重要的研究平台。成体干细胞存在于成年
人的各种组织中,可以自我更新并分化为特定类型的细胞。例如,造血干细胞可以分化为红细胞、白细胞和血小板,用于治疗血液
疾病。近年来,科学家们还发现了许多其他类型的成体干细胞,
如皮肤干细胞、肌肉干细胞和神经干细胞等,为各种疾病的治疗
提供了新的途径。
其次,干细胞在心脏病、神经系统疾病和创伤等方面的应用潜
力巨大。心脏病是全球范围内的首要死因之一,而干细胞能够修
复受损的心肌组织,重建心脏功能。科学家们已经成功地使用干
细胞治疗了许多实验动物模型中的心脏病,并且临床试验也取得
了一些积极的结果。神经系统疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病,通常由于神经细胞的损害而引起。利用干细胞可以生产大量的健
康神经细胞,这将有助于治疗这些疾病。此外,干细胞还可以用
于修复创伤,如骨折和皮肤烧伤。干细胞治疗的潜力为患者提供
了更多的治疗选择,增加了康复的机会。
然而,干细胞医学仍面临着一些挑战。首先,胚胎干细胞的获
取和使用受到了伦理和道德的争议。由于胚胎干细胞的提取通常
干细胞研究的最新进展
干细胞研究的最新进展
干细胞是一类具有自我修复和再生能力的细胞,可以转化为各种细胞类型,因此在医学领域一直受到热切关注。近年来,随着科技的进步,干细胞研究取得了新的突破,为治疗许多疾病提供了新的方向和方法。
1. 干细胞治疗心血管疾病
心血管疾病是致死率和致残率极高的疾病之一,干细胞治疗成为了治疗心血管疾病的新方向。干细胞可以分化为心脏细胞,因此具有很高的治疗潜力。目前,临床试验中已经有很多干细胞治疗的案例,效果也非常不错。
美国哈佛大学的研究者Jianyi Zhang等人,使用人类诱导多能干细胞(iPSC)制备的心肌细胞,让iPSC分化成心肌细胞,再将其注射到大鼠心脏中,结果发现,这些转化后的心肌细胞能够融合进入心肌组织中,修复和恢复了心肌组织的功能。
2. 干细胞治疗神经系统疾病
神经系统疾病如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病等都缺乏有效的治疗方法,而干细胞具有分化为多种神经细胞类型的特性,因此成为治疗神经系统疾病的有力工具。
研究者使用来自造血干细胞或胎儿脑组织中的神经干细胞通过注入的方式治疗帕金森病和多发性硬化等神经系统疾病,在小鼠和猴子等动物体内进行了多项实验,发现该方法能够显著地改善疾病的症状。
3. 干细胞辅助肿瘤治疗
干细胞在肿瘤治疗中的作用被越来越重视,干细胞因其自身特性和多向分化的能力,能够帮助强化患者的免疫系统和加速肿瘤细胞的死亡。
目前,干细胞辅助的细胞治疗已经在多个癌症种类上得到了展示。在一项中期临床试验中,科学家将来自健康人的多功能干细胞进行转移,用于治疗癌细胞难以彳亍的、乳腺癌、鼻咽癌、结肠直肠癌和卵巢癌。这项研究发现,病人获得了更好的生存率和生活质量。
干细胞研究现状及应用前景
干细胞研究现状及应用前景
在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力,而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。干细胞(Stem Cells,SC)是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。
一、干细胞的研究现状
干细胞根据发育阶段,可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖是构成机体发育的基础,而成体干细胞的进一步分化则是机体组织和器官修复再生的基础。
1、胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ESC)
在受精卵发育成囊胚时,内细胞层(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系,并保持高度未分化状态,可以分化形成成体的所有组织和器官,包括生殖细胞。
在1998年末,两个研究小组成功地培养出人类ESC,保持了ESC 分化为各种体细胞的全能性,这使得科学家利用人类ESC治疗各种疾病成为可能。随着ESC的研究日益深入,科学家对人类ESC的了解迈入到了一个新的阶段。目前,关于胚胎干细胞的研究大多以小鼠胚胎干细胞为基础的:德美医学小组成功地将由ESC培养出的神经
角质细胞移植到了小鼠体内,随后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。
2、成体干细胞(Adult stem cells,ASC)
干细胞的研究进展及应用前景
医药·保健
干细胞的研究进展及应用前景
王晓瑞1李薇1顾恩妍2张慧1胡桂1
(1、昆明医科大学海源学院,云南昆明650106
2、北京吉源干细胞医学研究院,北京101318)
现今,干细胞的研究越来越被重视,干细胞技术发展迅速,已从基础医学研究扩展到了临床应用研究,在生殖系统疾病、神经系统
疾病、组织损伤性疾病等的治疗方面已取得了显著的进展[1]
。
干细胞是一种特殊细胞,
它具有自我更新能力、多向分化能力、可植入能力及组织重建能力等特征,它既可以通过细胞分裂维持自身群体的稳定,又可以分化成为不同类型细胞,进而构成机体各种
复杂的组织器官[2]
。干细胞的研究不仅为生物学和基础医学提供了更深入的视角,而且为临床上对于很多疾病的治疗提供了新的思路,带来了新的希望。
1干细胞的定义及特点目前,根据干细胞的来源可将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。胚胎干细胞,被誉为全能性干细胞,理论上讲,无论在体内还是体外环境都可以诱导分化为机体中的所有细胞类型,在适当的条件下它们甚至可以发育为一个有机体。成体干细胞,是存在于发育成熟个体内已分化组织中的未分化细胞,它具有自我更新能力并能分化为其所在组织起源的所有细胞类型。而诱导性多能干细胞(iPS 细胞)是源于成熟体细胞诱导演变成具有胚胎干细胞的全能分化潜能细胞,归在哪一类尚存争议。
1.1胚胎干细胞(embryonic stem cell ,ESCs ,简称ES 或EK 细胞),是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性,此外,胚胎干细胞保持着高的端粒酶活性和正常细胞信号传导途径,可以快速增殖。
干细胞的研究进展
干细胞的研究进展
【摘要】
干细胞是一种具有自我更新和分化能力的特殊细胞,被认为具有巨大的医学潜力。本文从干细胞的类型和特点、医学领域的应用、组织工程和再生医学中的作用、治疗各种疾病的潜在价值以及药物研发中的作用等方面进行介绍。干细胞技术在治疗心血管疾病、神经退行性疾病、器官移植等重大疾病中具有重要作用。未来,干细胞研究将更加深入,致力于解决更多疾病的治疗难题,促进医学领域的发展。干细胞技术的未来发展方向包括提高干细胞的纯度和稳定性,加速干细胞临床转化的进程,以及探索干细胞在疾病治疗和药物研发中的更广泛应用。干细胞研究前景光明,将为人类健康带来更多希望与可能。
【关键词】
干细胞、研究进展、类型、特点、医学领域、组织工程、再生医学、治疗、疾病、药物研发、前景、未来发展方向
1. 引言
1.1 干细胞的研究进展
干细胞的研究进展一直是科学界的热点话题之一。干细胞具有自我更新和分化为多种细胞类型的能力,被认为具有巨大的潜力在医学
领域和生物学研究中发挥作用。随着技术的不断进步,科学家们对干
细胞的研究也变得更加深入和全面。
干细胞主要分为胚胎干细胞和成体干细胞两种类型,它们各自具
有不同的特点和应用价值。胚胎干细胞来源于早期胚胎,具有较高的
多能性,可以分化为身体中几乎所有类型的细胞;而成体干细胞则存
在于成体组织中,具有一定的分化潜能,可以修复和更新受损组织。
干细胞在医学领域的应用包括器官移植、再生医学、组织工程等方面,为疾病治疗和健康保健提供了新的思路和方法。
未来,随着干细胞研究的不断深入和发展,相信它们将在医学和
造血干细胞移植临床应用与新进展
第十六页,共二十九页。
来源
大部分来源于骨髓或经动员后采集的外 周血干细胞。
少数来源于脐血干细胞。
第十七页,共二十九页。
采集方法
骨髓:密度梯度离心分离细胞。吸取单 个核细胞。
外周血:生长因子动员后细胞分离机采 集单个核细胞。
第十八页,共二十九页。
干细胞移植在糖尿病足临床研究
2003年11月-2007年4月治疗 380例,总有效率 达87.2%,使患者疼痛、冷感缓解,行走间距延长,
溃疡愈合,免除了截肢致残的严重后果。
第十九页,共二十九页。
干细胞移植术
在手术室进行干细胞移植术
患者接受全凭静脉麻醉
MNC配制成(1-6)×108细胞 /ml细胞悬液 按3cm×3cm间距进行肌肉注射
白血病:32%,其中异基因76%,自体24%,包括 AML、ALL、CML、MDS、CLL。
实体肿瘤:7%,其中异基因8%,自体92%, 包括、神经母细胞瘤、脑胶质细胞瘤、胚胎细胞 瘤、乳腺癌、肺癌、卵巢癌等。
非恶性疾病:4%,其中异基因92%,自体8%,包 括再生障碍性贫血、范可尼氏贫血、地中海贫血、 严重联合免疫缺陷症、自身免疫性疾病等。
• 病因 皮质激素、外伤、饮酒、原因不明
• 诊断 髋关节X线摄片、MRI、CT 核素扫描
造血干细胞开题报告
造血干细胞开题报告
造血干细胞开题报告
1. 引言
造血干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞,能够产生各种类型的血细胞,包括红细胞、白细胞和血小板。它们在维持正常血液系统功能和治疗各种血液疾病中起着重要作用。本文旨在探讨造血干细胞的研究进展、应用前景以及相关伦理问题。
2. 造血干细胞的来源
造血干细胞可以从多个来源获取,包括骨髓、外周血和脐带血。骨髓是最常用的来源,但采集过程较为痛苦且有一定风险。外周血中的造血干细胞含量较低,但采集过程相对简便。脐带血中的造血干细胞含量丰富,采集过程对母婴无风险,因此成为备受关注的来源之一。
3. 造血干细胞的应用
3.1 造血干细胞移植
造血干细胞移植是目前治疗血液疾病的主要方法之一。通过将健康的造血干细胞输入到患者体内,可以替代患者体内异常或损伤的造血系统,恢复正常的血液功能。这一方法已成功应用于治疗白血病、骨髓衰竭等疾病,并取得了显著的疗效。
3.2 造血干细胞治疗
除了移植外,造血干细胞还可以用于治疗其他疾病。例如,近年来,研究人员发现通过将造血干细胞转化为神经细胞,可以用于治疗神经退行性疾病,如帕金森病和阿尔茨海默病。此外,还有研究表明,通过将造血干细胞转化为
心肌细胞,可以用于心脏病的治疗。
4. 造血干细胞的研究进展
4.1 诱导多能干细胞技术
诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)是一项革命性的
技术,通过重新编程成体细胞,使其表现出与胚胎干细胞相似的特性。这一技
术的出现,使得研究人员可以通过采集患者自身的细胞,诱导其转化为造血干
干细胞技术的应用现状及未来发展
干细胞技术的应用现状及未来发展干细胞技术被认为是当今医学科技领域中最具前途的技术之一,它被广泛应用于治疗一些难治性疾病。随着科学技术的不断进步,干细胞技术也在不断发展,这个领域的前景十分广阔。本文将介
绍干细胞技术的应用现状及未来发展。
一、干细胞技术的基本概念
干细胞是一种具有自我更新和分化潜能的细胞,它们可以不断
分裂并分化成更多的细胞类型,例如血细胞、神经细胞等等。干
细胞可以分为两种:胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞是从在体外合成的受精卵的早期胚胎中分离出来的
细胞。这种细胞拥有其它细胞所没有的能力,既能够自我更新,
又可以分化成所有的细胞类型。
成体干细胞是存在于成年组织中的细胞,如骨髓干细胞和皮肤
干细胞等。这些干细胞可以分化成某些细胞类型,但不能分化成
所有细胞类型。
干细胞具有这些特性,被认为是一种治疗疾病的新途径。科学
家们希望利用干细胞技术来治疗一些目前还没有治疗方法的疾病。
二、干细胞技术的应用现状
目前,干细胞技术在医学领域中已经得到了广泛的应用。以下
是干细胞技术的应用现状:
1. 造血干细胞移植:这种移植是用健康造血干细胞替代患者自
身的造血干细胞,以治疗白血病、淋巴瘤和骨髓衰竭等血液疾病。
2. 神经干细胞移植:神经干细胞是具有神经分化潜能的干细胞。这种移植可以用来治疗脑部损伤、帕金森病、多发性硬化症等神
经系统疾病。
3. 营养干细胞疗法:这是一种用患者的成体干细胞修复损伤组
织的方法。在这种方法中,科学家们利用成体干细胞治疗心脏病、帕金森病等疾病。
4. 人工皮肤制备:人工皮肤是在实验室中培养出的一种皮肤组织。这种技术可以用来治疗烧伤、极度防晒、皮肤瘢痕和硬化症等疾病。
干细胞研究进展(演示文稿).ppt
干细胞研究的年度发展趋势
干细胞国家分部分析
干细胞研究的机构分部分析
干细胞与肿瘤的关系
.肿瘤干细胞是肿瘤的根源,消灭了肿瘤干细 胞就意味着消灭了肿瘤. 根据肿瘤干细胞理论,当前肿瘤治疗应该针对 肿瘤干细胞,只要杀死肿瘤干细胞,即使肿瘤 体积没有缩小,但由于其他肿瘤细胞增殖能力 有限,肿瘤终将逐渐退化、消失,人类就能够 真正治愈肿瘤.
展望
随着近年来胚胎干细胞的研究发展,人们 对维持胚胎干细胞未分化状态的调控机理 和向特定细胞类型分化机制的认识不断地 深入,对胚胎干细胞分化的细胞的功能特 征有了更多的了解,并对应用胚胎干细胞 作为细胞替代疗法的新来源,用于治疗 型 糖尿病、心血管疾病、Parkinson’s 病 、血液系统疾病、部分肝脏疾病等,干细 胞的研究为我们展示 了生命科学和人类医 学的美妙蓝图!
研究现状:
1 造血干细胞研究现状 利用实验鼠的iPS细胞高效制造造血干细胞技术 日本研究人员日前宣布,他们开发出了利用实验 鼠的诱导多功能干细胞(iPS细胞)高效制造造血 干细胞的技术。医生未来在治疗白血病时,有望 利用这种技术代替骨髓移植。 造血干细胞位于骨髓中,可以分化为红细胞和白 细胞。研究人员向中胚层细胞植入LhX2基因,最 终生成了大量的造血干细胞。 研究人员指出,此前利用iPS细胞培养造血干细胞 时,难以单纯生成造血干细胞,而这次开发出的 新技术使造血干细胞的生成效率达到了原有方法 的四五倍。
造血干细胞研究进展
造血干细胞研究进展
造血干细胞是一类具有自我更新和分化为多种成熟血细胞的细胞,它
们在造血系统中起着非常重要的作用。近年来,造血干细胞研究取得了许
多重要进展,为人们理解造血系统的发育和功能调控提供了新的洞察力。
本文将以1200字以上对造血干细胞研究进展进行探讨。
其次,造血干细胞的分化和调控机制一直是研究的热点。研究人员发现,一系列细胞因子和信号通路在造血干细胞的分化中起着重要作用。例如,造血干细胞受到干扰素(IFN)家族等细胞因子的刺激后,能够分化
为免疫细胞,参与体内的免疫应答。另外,研究人员还发现了一类名为Notch信号通路的重要调控因子,它们能够控制造血干细胞的增殖和分化。这些发现有助于我们更好地理解造血干细胞的分化机制,并为造血系统疾
病的治疗提供新的靶点。
此外,造血干细胞治疗是一项具有巨大潜力的领域。近年来,临床实
验表明,干细胞移植已成为治疗多种血液疾病的重要手段,如白血病、再
生障碍性贫血等。对于许多无法通过传统方法治愈的疾病,干细胞移植提
供了希望。此外,一项名为CAR-T细胞治疗的新兴疗法也引起了广泛关注。这种治疗方法使用改造的T细胞来攻击肿瘤细胞,通过增强免疫系统的功
能来治疗多种恶性肿瘤,包括血液肿瘤。
最后,与造血干细胞相关的研究也正在推动干细胞研究的发展。干细
胞研究不仅有助于我们理解造血系统的发育和功能,还对其他器官的再生
和治疗提供了新的思路。例如,人们正在研究如何使用干细胞治疗心脏病、神经系统疾病等,这些研究也受益于对造血干细胞的深入研究。
干细胞发展现状
干细胞发展现状
干细胞是一种具有自我更新和分化为多种细胞类型的特殊细胞,具有巨大的潜力在生物医学领域发挥作用。干细胞研究自20
世纪60年代开始,经过多年的努力,已经取得了重要的进展,并在许多领域有了广泛的应用。
目前,干细胞的研究涵盖广泛的领域,包括基础科学研究、再生医学和药物发现等。在基础科学研究方面,科学家们通过研究干细胞的特性和分化机制,进一步了解了细胞发育和疾病发生的机制。这些研究为治疗各种疾病提供了理论基础。
再生医学是干细胞研究的重要应用领域之一。干细胞具有分化为多种细胞类型的能力,因此可以用于替代受损组织的修复和再生。目前已经有一些成功的临床应用案例。例如,干细胞可以用于治疗某些类型的白血病,通过造血干细胞移植来重建骨髓功能。此外,干细胞也可以用于修复患有关节炎或心脏病的患者的受损组织。
另一个重要的干细胞应用领域是药物发现。干细胞可以用于体外疾病模型的建立,以研究疾病的机制和发展新的治疗方法。这种体外疾病模型可以用于筛选药物,加速新药的发现和开发过程。此外,干细胞还可以用于生物材料的测试和开发,为组织工程和再生医学提供支持。
然而,干细胞研究仍然面临着一些挑战。首先,干细胞研究需要大量的资金和资源。由于干细胞研究的复杂性和风险,很多国家和组织都投入了大量的资金和人力资源。其次,干细胞研
究涉及伦理和法律问题,限制了其发展的速度和范围。例如,干细胞的获取和使用有伦理争议,并受到国家和地区的法律法规的限制。最后,干细胞研究的应用和商业化还面临一些挑战。虽然已经有一些干细胞疗法成功进入市场,但其价格昂贵,且需要进一步的临床试验验证其效果和安全性。
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造血干细胞研究进展
摘要:造血干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,在人体造血系统中起着至关重要的作用。本文介绍了造血干细胞的生物学特征、表面标志以血干细胞在干细胞移植、细胞治疗和基因治疗等方面的临床应用和前景。
造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)又称多能干细胞,是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。也可以说它是一切血细胞的原始细胞,即由造血干细胞定向分化、增殖为不同的血细胞系,并进一步生成血细胞。人类造血干细胞首先出现于胚龄第2~ 3周的卵黄囊,在胚胎早期(第2~ 3月)迁至肝、脾,第5个月又从肝、脾迁至骨髓。在胚胎末期一直到出生后,骨髓成为造血干细胞的主要来源。造血干细胞是干细胞中研究最早、最多、最深入的一种,近年来在造血干细胞的多个研究领域均取得了重要进展。
1 造血干细胞的发现
造血干细胞的发现源于第二次世界大战后放射医学的研究, Jacobson 等[1-3]发现小鼠与豚鼠的脾脏与骨髓中存在有一类细胞,即造血干细胞,能够重建经致死剂量射线照射过的小鼠与豚鼠的造血系统。随着单克隆抗体技术与流式细胞分选技术的出现,人们利用多种针对细胞表面抗原的抗体组合,分离到相对较纯的小鼠与人骨髓与胚胎组织中的造血干细胞与造血前体细胞群(hematopoietic progenitorcell)。其中,美国斯坦福大学 Weissman 实验室在分离与鉴定小鼠与人的造干细胞方面所做的工作最为杰出[4-9]。长期以来,对于造血干细胞是由多种不同的、可以分化成不同种类成熟细胞所组成,还是由一类可以分化成所有造血系统成熟细胞所组成,人们存有争论。直到 1996 年,Osawa 等[10]通过单个细胞移植的方法,验证了一个造血干细胞就可以重建机体整个的造血系统,才结束了对于这一问题的争论。
2 对小鼠造血干细胞的早期发生的研究
造血干细胞的发生到目前为止,人们对于小鼠造血干细胞的早期发生研究得相对较多。小鼠胚胎在完成原肠运动(gastrulation)后不久,一群中胚层的细胞
就被
“决定”(determined)将要分化成造血细胞。小鼠胚胎中的多个组织,如卵黄囊(yolk sac)、主动脉 - 性腺- 中肾(the aorta-gonadmesonephros region ,AGM) 、胎盘以及胚肝,都先后参与了造血细胞的发生[16,17](图 1)。最早的造血干细胞在第 7.5 天胚胎外的卵黄囊中出现[18],这时候的造血干细胞主要分化成有核的红细胞,这个时期的造血称为“原始造血”( p r i m i t i v ehematopoiesis)。对BMP-4 基因敲除小鼠的研究显示,BMP(bone morphogenetic protein)信号通路参与了原始造血的过程[19]。原始造血只短暂存在于小鼠胚胎的第 7 至 11 天,主要的功能是为快速生长的胚胎提供氧气供应,随后即迅速消失。在胚胎的第8.5 天,AGM 区域出现第二波造血干细胞[20,21],这时候胚胎内部的血液循环开始建立,这个阶段的造血称为“永久造血”(definitive hematopoiesis)。永久造血产生的造血干细胞可以分化成造血与免疫系统的所有终端分化细胞,其造血干细胞的功能可以一直延续到成年以后。在小鼠第 10 天的胚胎中,造血干细胞开始向肝脏迁移,到胚胎第 12.5 天时,胚肝成为胚胎最主要的造血器官。在胚胎期的第16天时,胚肝的造血干细胞开始向骨髓中迁移[6],这种迁移一直持续到出生后。最终,骨髓成为成体动物最主要的造血器官。关于发生在卵黄囊的“原始造血”与发生在AGM 区域的“永久造血”,究竟具有共同的还是相对独立的起源,目前依然存有争论。
3 造血干细胞的生物学特征
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,存在于骨髓、脐血和外周血中,具有自我更新或自我维持能力、高度增殖潜能、多向分化潜能。
3.1 自我更新或自我维持能力
正常情况下,HSC经过不对称性有丝分裂形成两个子代细胞。其中一个仍维持造血干细胞的全部特征,即自我更新(self- renewal)。自我更新使得干细胞池的大小(干细胞数量)和质量维持不变,因而又称为自我维持(self- maintenance)。另一个子细胞在有丝分裂过程中特征发生改变逐渐走向分化的途径,成为不同谱系的祖细胞、前体细胞和成熟的血细胞,替代消耗或者衰老的细胞,从而维持循环的各种血细胞的数量。
3.2 高度增殖潜能
在骨髓中,HSC约占骨髓细胞的0.05%,且大多数处于G0期。正常生理情况下,仅需不足10%的HSC处于增殖状态就足以维持机体恒定造血[1]。放、化疗造成造血细胞群明显耗竭或在某些细胞因子和HSC动员剂等因素作用下,HSC能大量地分裂,从而有更多的HSC进入细胞周期。
3.3 多向分化潜能
HSC不仅可分化为各系统的血细胞系,如红细胞系、粒细胞系、单核-吞噬细胞系、巨核细胞系以及淋巴细胞系,还具有可塑性,可向某些非造血细胞转化[2],如神经细胞、骨骼肌细胞、肝脏细胞、血管内皮细胞以及多种组织的上皮细胞等。
4、造血干细胞的生物学特征
造血干细胞(HematopoietieStemCell,HSC)是一小群具有高度的自我复制和多向分化潜能的最原始的造血细胞。它具有2个重要的特征:l)高度的自我更新或自我复制能力;2)可分化生成所有类型的血细胞。在发育生物学上,造血干细胞属于成体干细胞的一种。又因其可分化出至少12种血细胞,所以造血干细胞是一种多能的干细胞。正常情况下,造血干细胞经过不对称性有丝分裂形成两个子代细胞。其中一个仍维持造血干细胞的全部特征,即自我更新(sel--fernewal)。自我更新使得干细胞池的大小(干细胞数量)和质量维持不变,因而又称为自我维持(sel--fmiantenance)。另一个子细胞可能由于基因表达模式发生改变而使得细胞特征出现变化,从而逐步走上分化的道路。现已知道,造血干细胞不是纯一的细胞群体,而是由不同年龄等级的干细胞组成。这些不同年龄等级的干细胞的表面抗原、免疫表型和粘附分子的表达不一,生物学特性也有一定的差异。
5 造血干细胞的表面标志
HSC存在着不同发育阶段、数量极少、体积较小、比重较轻、形态相似,没有特异的形态学特征,至今仍不能单从形态学上来识别。因此要对HSC进行研究,首先必须能把它从造血组织中分离出来。最常用的方法就是利用HSC表面的标志蛋白对其进行分离。