造血干细胞研究历程
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Cord blood is the baby is delivered, the umbilical cord ligation and transection of the left in the placenta and umbilical cord blood, usually disused. Over the last few years, studies have found that cord blood contains can rebuild human hematopoietic and immune systems hematopoietic stem cells, hematopoietic stem cell transplantation for the treatment of various diseases. Therefore, cord blood has become an important source of hematopoietic stem cells, particularly unrelated hematopoietic stem cell sources. It is a very important human biological resources
CFU-GEMM
12
Summary:
• 以上说明为什么世界上最早干细胞研究的历史是从造血干细胞开 始的, 而且说明为什么 50多年来直至 21世纪初人们才开始关心体 内除了造血干细胞之外还有各类非造血组织的干细胞的存在, 以 及关心它们在临床广泛应用的美好前景。 • Above explains why the world's first stem cell research on the history of hematopoietic stem cells from the beginning, and explain why more than 50 years until the beginning of the 21st century, people began to care about the body as well as various non-hematopoietic stem cells exist in addition to hematopoietic stem cells,and they care about good prospects in a wide range of clinical applications.
13
移植物 T细胞对宿主排斥效应、T细胞亚群和 功能的多样性、GVH和 GVL的可分性的发现
• 1985年 M artin 等证实 GVHD 的发生与移植物中 T 效应细胞有关, 于是迅速 开展应用抗 T 细胞单抗体外清除 ( purging)骨髓 T 细胞技术, 进行去 T 细胞骨 髓移植 ( T cell depleted BM T, TDBM T ) 的尝试。不料临床结果表明 TDBM T 明显降低了临床植入率。此后免疫血液学家们执著 20年不断的研究, 发现 T 细胞亚群和功能的多元性, 原来启动 GVHD 的是移植物 T细胞的一个亚群, 而 T 细胞其它某亚群却是抑制 GVHD 的; 还有的 T 细胞亚群是移植物中支持植 入的必不可少的。既而又发现移植物中 T 细胞还有另一些亚群和 NK 细胞协 同, 可以有效地长期监视和抑制宿主体内治疗后残存的少量恶性细胞的复苏, 诱导特异性的 CTL 杀伤效应, 即 GVL 效应。T 细胞亚群和功能的多样性的发 现是 21世纪当前免疫学对造血干细胞研究的新的重要贡献, 它指明了临床 GVHD 和 GVL( GVT ) 二者的既有相关性, 又有可分性, 和今后同时实现低 GVHD /高 GVL 的可能性 1985 M artin et al demonstrated that the incidence of GVHD and graftrelated T effector cells . 14
They are pluripotent stem cells, referred to as "universal cell" medicine, but also human ancestor cells. Stem cells are self-replicating and primitive pluripotent cells, are the origin of cells in the body, are the formation of a variety of tissues and organs of human ancestral cells
7
A bone marrow transplant
8
20世纪60年代美国Cronkite首创地用细胞放射自显影技术,对造血 细胞的增殖分化的动力过程做了大量深入的动物研究,获得了丰富 的实验数据,有力地暗示体内造血干细胞库的存在。 1960s U.S. Cronkite Animal studies have done a lot of depth .Wealth of experimental data, strongly suggests the presence of in vivo hematopoietic stem cell bank 1961年 加拿大Till和McCulloch第一次报道发现CFU-S,作者和人们 都朦胧地把CFU-S误当作小鼠造血干细胞存在的实验证据。
10
1970s：
• 1970年Stephenson首次发现红系晚期祖细胞集落CFU-E。1979年加 拿大Fauser,Messner和美国Ogawa等又先后报道发现了小鼠和人类 CFU-GEMM,他们当时都误认为这类含有多向髓系分化潜能的早期 髓系祖细胞是多向分化潜能的造血干细胞,作者们都忽略了CFUGEMM和CFU-S的集落中都不含淋巴系细胞集落的重要事实。更不 知早期祖细胞也是多向性的。到20世纪70年代,深入的基础研究开 始证实造血祖细胞的存在,并推论骨髓移植重建造血的成功是因为 植入了正常的造血干细胞。于是“骨髓移植是造血干细胞移植” 的理念开始被广泛公认。
wk.baidu.com
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① 1966年以色列Pluznic和澳大利亚Metcalf分别发现人CFU-C(即 CFUinculture的缩写,后正式改称CFU-GM)。当时人们对造血祖细胞 的无知,把粒单系祖细胞CFU-GM当作造血干细胞,并错误地把祖细 胞集落检测称之为干细胞培养。又完全错误地把有多向分化潜能 和高度增殖力等造血祖细胞的两大特征作为造血干细的定义。 1996,at that time people ignorant of hematopoietic progenitor cells to granulocyte progenitor cells CFU-GM as hematopoietic stem cells and progenitor cells mistakenly called stem cell colony assay culture. Also was completely wrong to put more features to the two highly proliferative potential and differentiation of hematopoietic progenitor cells force of hematopoietic stem cells is defined as.
6
• 1958年以后,世界各地和中国陆续出现大剂量意外辐射核事故的病 人,都用了未经组织配型的异体骨髓输注,没有1例获得移植治疗成 功的。当时人们对人类移植免疫学一无所知,面对失败而困惑不解.
After 1958, all over the world and China has been found in patients with high-dose radiation accident nuclear accident, are used without tissue matching of allogeneic bone marrow infusion, no one case where peple obtain a successful transplant treatment.
To the 1970s, in-depth fundamental research confirmed the presence of the start of hematopoietic progenitor cells and bone marrow transplantation inference hematopoietic reconstitution success is implanted in normal hematopoietic stem cells. Thus, "Bone marrow transplantation is hematopoietic stem cell 11 transplantation" concept began to be widely accepted.
1950s
1951美 国Brookhaven国家实验室Brecher和Cronkite等的联体大鼠 (parabiosis)和肢体屏敝照射等聪明设计的实验给了极重要的启示: 即未经照射的正常骨髓可以治疗致死量辐射所致的骨髓严重衰竭。 不 久,美国Lorenz等第一个报道骨髓细胞悬液输注受致死照射动物 的实验结果,发现正常同种系动物供者的骨髓可以在严重破坏的受 者骨髓中重新建立造血组织,并提出移植的科学假设,从此出现了骨 髓移植bonemarrowtransplantation,BMT)的术语。但是,这一切都还 仅仅是动物实验的结果。 1951,Normal bone marrow can be treated without the lethal dose of radiation exposure due to severe bone marrow failure.
3
The beginning of the study：
造血干细胞(hematopoietic stem cell)在19世纪仅仅是生理 学家们的一个抽象的推理,却一直没有证明它存在的直接 证据,临床医学也不知有什么造血干细胞缺陷的疾病,更没 有利用造血干细胞进行治疗疾病的理念
Hematopoietic stem cells (hematopoietic stem cell) in the 19th century physiologist who is just an abstract reasoning, but it has not proved that direct evidence of its existence
4
1940s：
• 1945年日本广岛、长崎 两颗原子弹爆炸,不计 其数的人受到致死剂量 的电离辐射后因造血严 重衰竭而惨死,无一生 还。于是,发达国家出 现了辐射生物学和辐射 损伤治疗的研究。
1945 Hiroshima and Nagasaki atomic bombs exploded, countless people have 5
造血干细胞研究历程
the development of Hematopoietic stem cellsˊ research
1
Hematopoietic stem cells
造血干细胞（ Hemopoietic Stem cell ，HSC）的干， 译自英文“ stem ”，意为“树”、“干”和“起 源”。类似于一棵树干可以长出树杈、树叶，并开 花和结果等。通俗地讲，造血干细胞是指尚未发育 成熟的细胞，是所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。干细胞是具有自我复制和多 向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞，是形 成人体各种组织器官的祖宗细胞。
2
• 脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐 带中的血液，通常是废弃不用的。近十几年的研究发现， 脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细 胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。因此，脐 带血已成为造血干细胞的重要来源，特别是无血缘关系 造血干细胞的来源。也是一种非常重要的人类生物资源。
CFU-GEMM
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Summary:
• 以上说明为什么世界上最早干细胞研究的历史是从造血干细胞开 始的, 而且说明为什么 50多年来直至 21世纪初人们才开始关心体 内除了造血干细胞之外还有各类非造血组织的干细胞的存在, 以 及关心它们在临床广泛应用的美好前景。 • Above explains why the world's first stem cell research on the history of hematopoietic stem cells from the beginning, and explain why more than 50 years until the beginning of the 21st century, people began to care about the body as well as various non-hematopoietic stem cells exist in addition to hematopoietic stem cells,and they care about good prospects in a wide range of clinical applications.
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移植物 T细胞对宿主排斥效应、T细胞亚群和 功能的多样性、GVH和 GVL的可分性的发现
• 1985年 M artin 等证实 GVHD 的发生与移植物中 T 效应细胞有关, 于是迅速 开展应用抗 T 细胞单抗体外清除 ( purging)骨髓 T 细胞技术, 进行去 T 细胞骨 髓移植 ( T cell depleted BM T, TDBM T ) 的尝试。不料临床结果表明 TDBM T 明显降低了临床植入率。此后免疫血液学家们执著 20年不断的研究, 发现 T 细胞亚群和功能的多元性, 原来启动 GVHD 的是移植物 T细胞的一个亚群, 而 T 细胞其它某亚群却是抑制 GVHD 的; 还有的 T 细胞亚群是移植物中支持植 入的必不可少的。既而又发现移植物中 T 细胞还有另一些亚群和 NK 细胞协 同, 可以有效地长期监视和抑制宿主体内治疗后残存的少量恶性细胞的复苏, 诱导特异性的 CTL 杀伤效应, 即 GVL 效应。T 细胞亚群和功能的多样性的发 现是 21世纪当前免疫学对造血干细胞研究的新的重要贡献, 它指明了临床 GVHD 和 GVL( GVT ) 二者的既有相关性, 又有可分性, 和今后同时实现低 GVHD /高 GVL 的可能性 1985 M artin et al demonstrated that the incidence of GVHD and graftrelated T effector cells . 14
They are pluripotent stem cells, referred to as "universal cell" medicine, but also human ancestor cells. Stem cells are self-replicating and primitive pluripotent cells, are the origin of cells in the body, are the formation of a variety of tissues and organs of human ancestral cells
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A bone marrow transplant
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20世纪60年代美国Cronkite首创地用细胞放射自显影技术,对造血 细胞的增殖分化的动力过程做了大量深入的动物研究,获得了丰富 的实验数据,有力地暗示体内造血干细胞库的存在。 1960s U.S. Cronkite Animal studies have done a lot of depth .Wealth of experimental data, strongly suggests the presence of in vivo hematopoietic stem cell bank 1961年 加拿大Till和McCulloch第一次报道发现CFU-S,作者和人们 都朦胧地把CFU-S误当作小鼠造血干细胞存在的实验证据。
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1970s：
• 1970年Stephenson首次发现红系晚期祖细胞集落CFU-E。1979年加 拿大Fauser,Messner和美国Ogawa等又先后报道发现了小鼠和人类 CFU-GEMM,他们当时都误认为这类含有多向髓系分化潜能的早期 髓系祖细胞是多向分化潜能的造血干细胞,作者们都忽略了CFUGEMM和CFU-S的集落中都不含淋巴系细胞集落的重要事实。更不 知早期祖细胞也是多向性的。到20世纪70年代,深入的基础研究开 始证实造血祖细胞的存在,并推论骨髓移植重建造血的成功是因为 植入了正常的造血干细胞。于是“骨髓移植是造血干细胞移植” 的理念开始被广泛公认。
wk.baidu.com
9
① 1966年以色列Pluznic和澳大利亚Metcalf分别发现人CFU-C(即 CFUinculture的缩写,后正式改称CFU-GM)。当时人们对造血祖细胞 的无知,把粒单系祖细胞CFU-GM当作造血干细胞,并错误地把祖细 胞集落检测称之为干细胞培养。又完全错误地把有多向分化潜能 和高度增殖力等造血祖细胞的两大特征作为造血干细的定义。 1996,at that time people ignorant of hematopoietic progenitor cells to granulocyte progenitor cells CFU-GM as hematopoietic stem cells and progenitor cells mistakenly called stem cell colony assay culture. Also was completely wrong to put more features to the two highly proliferative potential and differentiation of hematopoietic progenitor cells force of hematopoietic stem cells is defined as.
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• 1958年以后,世界各地和中国陆续出现大剂量意外辐射核事故的病 人,都用了未经组织配型的异体骨髓输注,没有1例获得移植治疗成 功的。当时人们对人类移植免疫学一无所知,面对失败而困惑不解.
After 1958, all over the world and China has been found in patients with high-dose radiation accident nuclear accident, are used without tissue matching of allogeneic bone marrow infusion, no one case where peple obtain a successful transplant treatment.
To the 1970s, in-depth fundamental research confirmed the presence of the start of hematopoietic progenitor cells and bone marrow transplantation inference hematopoietic reconstitution success is implanted in normal hematopoietic stem cells. Thus, "Bone marrow transplantation is hematopoietic stem cell 11 transplantation" concept began to be widely accepted.
1950s
1951美 国Brookhaven国家实验室Brecher和Cronkite等的联体大鼠 (parabiosis)和肢体屏敝照射等聪明设计的实验给了极重要的启示: 即未经照射的正常骨髓可以治疗致死量辐射所致的骨髓严重衰竭。 不 久,美国Lorenz等第一个报道骨髓细胞悬液输注受致死照射动物 的实验结果,发现正常同种系动物供者的骨髓可以在严重破坏的受 者骨髓中重新建立造血组织,并提出移植的科学假设,从此出现了骨 髓移植bonemarrowtransplantation,BMT)的术语。但是,这一切都还 仅仅是动物实验的结果。 1951,Normal bone marrow can be treated without the lethal dose of radiation exposure due to severe bone marrow failure.
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The beginning of the study：
造血干细胞(hematopoietic stem cell)在19世纪仅仅是生理 学家们的一个抽象的推理,却一直没有证明它存在的直接 证据,临床医学也不知有什么造血干细胞缺陷的疾病,更没 有利用造血干细胞进行治疗疾病的理念
Hematopoietic stem cells (hematopoietic stem cell) in the 19th century physiologist who is just an abstract reasoning, but it has not proved that direct evidence of its existence
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1940s：
• 1945年日本广岛、长崎 两颗原子弹爆炸,不计 其数的人受到致死剂量 的电离辐射后因造血严 重衰竭而惨死,无一生 还。于是,发达国家出 现了辐射生物学和辐射 损伤治疗的研究。
1945 Hiroshima and Nagasaki atomic bombs exploded, countless people have 5
造血干细胞研究历程
the development of Hematopoietic stem cellsˊ research
1
Hematopoietic stem cells
造血干细胞（ Hemopoietic Stem cell ，HSC）的干， 译自英文“ stem ”，意为“树”、“干”和“起 源”。类似于一棵树干可以长出树杈、树叶，并开 花和结果等。通俗地讲，造血干细胞是指尚未发育 成熟的细胞，是所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。干细胞是具有自我复制和多 向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞，是形 成人体各种组织器官的祖宗细胞。
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• 脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐 带中的血液，通常是废弃不用的。近十几年的研究发现， 脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细 胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。因此，脐 带血已成为造血干细胞的重要来源，特别是无血缘关系 造血干细胞的来源。也是一种非常重要的人类生物资源。