造血干细胞与淋巴细胞

造血干细胞用于基因治疗的难点
干细胞数量不足。干细胞通过不对称性的有丝分裂，
在不断产生祖细胞的同时，使自己不增殖也不分化。 有国外学者报告认为正常造血干细胞是不能扩增的。 许多人热衷于体外扩增干细胞，但至今未见有成功 的报告。这是因为目前还缺乏一种模拟体内造血微 环境的培养体系，希望正常干细胞在培养中既大量 增殖，又不分化，这实际上意味着细胞的恶性生长。 此外，迄今为止，造血干细胞还没有一个体外培养 集落检测的方法。
SCT适应症
恶性血液病：急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合
征、多发性骨髓瘤、恶性淋巴瘤等。
恶性非血液病：乳腺癌、肺癌、卵巢癌、神经母细胞瘤、其
他实体瘤等。
非恶性疾病：
1. 再生障碍性贫血、珠蛋白合成障碍性贫血、夜间阵发性血红
蛋白尿、骨髓纤维化、骨髓增殖性疾病、自身免疫性疾病、 放射病等。
成体干细胞
成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造
血系统，具有修复和再生的能力。成体干细 胞在其中起着关键的作用。在特定条件下， 成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一 定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使 组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。
造血干细胞
造血干细胞（hemapoietic stem cell，HSC）
无影响移植的疾病（主要是心、肝、肺、肾）。
移植前输血少，或输血较多，但时间已超过3个月者。
造血干细胞与基因治疗
为了带有目的基因的细胞在病人体内长期或
永久地表达，必须选一种能在体内自我更新 和自我维持的永不消亡的细胞作为宿主细胞。 造血干细胞具有可以执行和自我更新能力， 在体内常态造血过程中永不耗竭；同时它又 可在分化过程中保持基因组 DNA的相对稳定。 因此，造血干细胞一直是基因治疗理想的靶 细胞之一。
CD28与CD80(B7-1)/CD86(B7-2)
CD28 是 同 源 二 聚 体 ， 在 外 周 血 淋 巴 细 胞 中 ， 所 有
CD4+T 细胞和 50%CD8+T 细胞表达 CD28 。活化 T 细胞 表面CD28表达水平升高。
干细胞的分类
按分化潜能：
全能干细胞
多能干细胞
定向祖细胞
Fra Baidu bibliotek
按来源：
胚胎干细胞
成体干细胞
全能干细胞 (Totipotent)
受精卵就是最高层次的胚胎干细胞，是全能干细胞。受精后 的最初几个小時內，受精卵会分裂为一些完全相同的全能细 胞，每一个均有可能发育成胎儿。
多能干细胞 (pluripotent)
HSC移植(SCT)
造血干细胞移植是指将别人或自己的 HSC 移
植到经超剂量放、化疗的患者体内，替代原 有的病理性或缺陷的 HSC ，以重建造血和免 疫功能。
SCT的种类
异基因骨髓移植(Allo-BMT) 自体骨髓移植(ABMT) 外周造血干细胞移植(PBSCT) 脐血干细胞移植(CBSCT)
造血干细胞的起源
造血干细胞在人胚胎2周时可出现于卵黄囊，
第 4 周开始转移至胚肝，妊娠 5 个月后，骨髓 开始造血；出生后骨髓成为造血干细胞的主 要来源，在髓外造血组织中所占比例甚少， 如在小鼠骨髓中105有核细胞中的有10个，在 脾中105有核细胞中只有 1个，在外周血中 105 有核细胞中仅有0.2个。
淋巴系
造血细胞生长因子和白介素的调控
____________________________________
E Meg N Eo BA M BL TL IL-1 (+) (+) (+) (+) (+) + + IL-2 + ++ IL-3 + + + + ++ + IL-4 (+) (+) (+) (+) ++ + + IL-5 ++ ++ +IL-6 全髓增殖因子 IL-11 全髓增殖因子 GM-CSF + + + + ++ + G-CSF （+）（+） （+） ++ + M-CSF + + EPO ++ TPO 巨核系 ________________________________________________________ SC + + -
2. 先天性免疫缺陷病、先天性造血异常症、先天性骨骼异常、
粘多糖储积症、粘蛋白脂质代谢病、微粒体病等。
外周造血干细胞移植的优点
采集时不使用麻醉剂及骨穿；
造血及免疫重建快 ；
可提供较骨髓更多的干细胞；
可以富集CD34+细胞提高干/祖细胞的浓度；
能去除引起GVHD的T淋巴细胞；
能去除肿瘤细胞。
吞噬细胞和脂肪细胞。
细胞外基质：主要由纤维组织构成支架，其中有多种由基质
细胞分泌和血液运输来的对血细胞生成有调控作用的物质， 如细胞因子、Fe、硫酸软骨素、纤维连接蛋白、粘附分子。
HSC的表面标志
人：
CD34+CD33-CD38-CD45RA-c-kit-HLA-DRLin Lin ： CD3 、 CD4 、 CD14 、 CD16 、
譬如淋系祖细胞。
前体细胞(precursor)
指发育过程中较另一细胞更早期的细胞，有时泛指干细胞和 祖细胞。
胚胎干细胞
ES 细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的
全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官， 包括生殖细胞。研究和利用 ES细胞是当前生物 工程领域的核心问题之一。在未来几年，ES 细 胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能 在移植医学领域引发革命性进步。目前是从废 弃的胚胎组织中做细胞培养来得到 ES 细胞，但 除有伦理争论，包括已死的胚胎的归属权问题， 更有疾病传染等不可控因素。
细胞因子受体(CKR)：可接受来自各种细胞因
子的信号，调节T细胞的活化、增殖和分化。
病毒受体：CD4是HIV病毒的受体
AIDS。
有丝分裂原受体：临床上可用于检测机体细胞
免疫功能的活性。
T细胞抗原受体(TCR)
结构：
TCR复合体＝TCR＋CD3分子
功能：
是T细胞特异性识别抗原的受体。传递结合抗原 的信息到细胞内，使T细胞活化。
基因转染率太低。基因治疗常用的逆转录病
毒颗粒要进入靶细胞，首先必须是病毒颗粒 的外壳糖蛋白gpTO和靶细胞表面受体专一性 的结合。与小鼠不同，人的造血干细胞表面 逆转录病毒受体 (PIT-2受体)数量极少，限制 了转染效率。此外，逆转录病毒只能感染分 裂细胞，对处于静止状态的 HSC 效率很低。 目前，慢病毒载体因其可以转导静止细胞的 特性而在基因治疗中越来越受重视。
TCR复合体
TCR识别APC递呈的 MHC: 抗原肽复合物， CD3 不直接识别抗原， 当TCR接受抗原刺激 信号后， CD3 分子的 ITAM 酪氨酸磷酸化， 激活信号转导系统， 启动 T 细胞的活化过 程。
TCR必须同时识别相应的抗原肽和相应的MHC分子
T细胞表面抗原
MHC抗原
白细胞分化抗原(CD分子)
CD2分子
CD2 分子 ( 淋巴细胞功能相关抗原 -2 ， LFA-2 ；绵羊
红细胞(SRBC)受体)：
表达于成熟 T 细胞、部分胸腺细胞和 NK 细胞。 CD2的配基是CD58。CD2与CD58结合，可增强T细 胞和APC细胞或靶细胞之间的粘附，促进TCR/CD3 复合体聚合而活化 T 细胞，并完成 CD2 分子介导的 信号转导。
CD3 CD4/8 CD2 CD28/CD152
CD4和CD8分子
CD4分子：单链糖蛋白，分布
于部分 T 细胞、胸腺细胞、某 些 B 细胞、单核吞噬细胞和脑 细胞。 功能：MHC-II类分子的配体
HIV受体
CD8分子：异二聚体，分布于
部分T细胞、胸腺细胞和NK 细胞。 功能：MHC-I类分子的配体
造血干细胞与淋巴细胞
什么是干细胞？
干细胞 (stem cells) 是一群尚未完全分化的细胞，
同時具有分裂增殖成另一个与自身完全相同的细 胞，以及分化成为多种特定功能的体细胞两种特 性。干细胞在生命体由胚胎发育到成熟个体的过 程中，扮演最关键性的角色，即使发育成熟之后， 一般相信干细胞仍然普遍存在于生命体中，担负 着个体的各个组织及器官的细胞更新及受伤修复 等重大责任。
一种或几种组织的起源细胞，它能分化出多种类型的细胞， 但它不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。譬如造血 干细胞，它能分化成红细胞、白细胞和血小板等 十多种血 细胞。
定向祖细胞(multipotent)
源于多能干细胞，具有向特定细胞系分化的能力，但其分化 和自我更新能力受限，只能分化成一种或几种专门的细胞，
出生前的造血部位
卵黄囊 肝脏 骨髓
脾 1 2 3 4 5 6 7 8 9
淋巴结 10 月
骨髓造血微环境
由微血管，神经、基质细胞 (Stromal Cells) 及细胞外基质共
同构成的，对血细胞的增殖、分化、成熟有显著调节作用， 是血细胞增殖分化的“土壤”，也是调控造血的中心环节。
基质细胞：指骨髓中的网状细胞、内皮细胞、纤维母细胞、


形态上类似于小淋巴细胞；
具有一定的表面标志。
HSC的动态平衡可能与 HSC不对称分裂或细胞因子
调节有关。正常造血干细胞每分裂一次，它的一个 子代细胞分化为祖细胞 (progenitors) ，另一个细胞 保持不分化，永不消灭，及所谓的非对称性分裂。 此外，由于所处环境的不同，干细胞可进行有限的 对称性分裂，即每分裂一次可产生两个干细胞/祖细 胞。非对称分裂是以前大家公认的干细胞分裂模式， 它能较合理地解释稳态造血。但是考虑到在胚胎期 及骨髓移植后的确有造血干细胞的扩增，对称性分 裂也可能存在。－－华中科技大学黄士昂教授于 1995年至1998年在加州大学圣地亚哥分校肿瘤中心 任副研究员时首次发现HSC的非对称分裂。
淋巴细胞
淋巴细胞：1012/个体，占外周血白细胞总
数的20－45％，具有很强的异质性。
根据免疫功能的不同，分为：
1、T细胞(T Lymphocyte, TL)
2、B细胞(B Lymphocyte, BL)
3、NK细胞(natural kill cells, NK)
T淋巴细胞
介导细胞免疫应答，并在TD－Ag诱导的体液
SCT的先期条件
年龄45岁以下，根据患者具体情况，要衡利弊选择病人，包
括禁忌症，移植效果和经济费用等情况；自体移植年龄可超 过60岁。
白血病病情处于 CR 期（无临床症状，体征、血液学检查正
常），无中枢神经系统白血病迹象。
与供髓者ABO血型相合或供者为O型、HLA相配、混合淋巴
细胞培养刺激指数小于3，交叉淋巴细胞毒试验阴性。
T细胞的表面标志
T 细胞的膜表面标志主要有各种表面受体、
表面抗原和黏附分子，是 T 细胞识别抗原、 与其他免疫细胞相互作用以及接受信号刺激 并产生应答的物质基础，也是鉴别和分离 T 细胞的重要依据。
T细胞表面受体
T细胞抗原受体(TCR)：T细胞特异性识别抗原
的受体，也是所有T细胞特征性的表面标志。
CD19、CD41、CD56等；
小鼠HSC的表面标志
HSC的分化
HSC分化过程
全能干细胞 多能干细胞
髓系 CFU-GEMM HSC
祖细胞 终末细胞 BFU-E CFU-E 红细胞 CFU-GM 单核/巨噬、中性粒 CFU-Eos 噬酸粒 CFU-Baso 噬碱粒 CFU-Meg 巨核/血小板
CFU-TL CFU-BL CFU-NK TL BL NK
是各种血细胞与免疫细胞的起源细胞，可以 增殖分化成为各种淋巴细胞、浆细胞、红细 胞、血小板、单核细胞及各种粒细胞等。
HSC存在部位：胎肝、骨髓、外周血、脐带
血、胎盘血。
造血干细胞的生物学特性


HSC可以不断自我更新，其数量是稳定的；
多向分化增殖能力； 多数HSC处于静止状态； 具有异质性，可以分为多能干细胞和定向祖细胞两个 水平，后者源于前者；
免疫应答中发挥重要的作用。
TL的分化发育：
前TL
胸腺皮质
髓质
T淋巴细胞
T细胞的分化和发育
绝大多数胸腺细胞不能识别胸腺上皮细胞表面
的自身 MHC 分子经阳性选择而在皮质内凋亡； 通过阳性选择的胸腺细胞 ( 能识别自身 MHC 分 子，即获得了自身 MHC限制性 ) 向髓质迁移， 那些与树突状细胞和巨噬细胞表面的自身 MHC— 肽复合物呈高亲和力的会经阴性选择 而凋亡，最终输出到外周的成熟 T 细胞也就具 有了自身耐受性。