《从干细胞生成血红细胞—现状与展望》

蛋白合成:关闭(?) 血红蛋白: 97% 无细胞核
卵黄
肝脏
wenku.baidu.com
骨髓
胚胎期
胎儿期
生后期
红细胞生成反馈机制
肾脏
骨髓
0天
EPO
红细胞生成
O2
Balance in health
脾/肝 红细胞裂解
外周血管 密度感应
120天
IL-1 IL-3 IL-6
IL-3 GMCSF
IL-1 IL-6
骨髓中红细胞生成过程
from hematopoietic stem cells.
Giarratana MC, Kobari L, Lapillonne H, Chalmers D, Kiger L, Cynober T, Marden MC,
Wajcman H, Douay L.
骨髓中红细胞生成过程
IL-1
IL-3
IL-3
成体干细胞
胚胎干细胞
造血干细胞来源
骨髓干细胞(1:10) CD34
脐血干细胞(1:10) 胚胎干细胞(无限)
造血干细胞
诱导干细胞(无限) 分化
红细胞
干细胞 红细胞
胚胎干细胞, 诱导干细胞, 骨髓, 脐血
造血干细胞 红细胞前体细胞系 红细胞体外生成
过滤纯化 临床标准的红细胞
临床应用
Lu SJ, Feng Q, Park JS, Vida L, Lee BS, Strausbauch M,
Wettstein PJ, Honig GR, Lanza R.
骨髓中红细胞生成过程
IL-1
IL-3
IL-3
IL-3
EPO
IL-6
GNCSF
CSF
GMCSF
EPO
体外红细胞生成过程
红细胞生成过程中细胞数量的扩增
IL-3
IL-1
IL-3
EPO
IL-3
GNCSF CSF
EPO
IL-6
GMCSF
造血干细胞
红细胞祖细胞
红细胞
髓性干细胞
红细胞前体细胞
Nat Biotechnol. 2005 Jan;23(1):69-74.
Ex vivo generation of fully mature human red blood cells
24
中国
1615万 4441万 12
31
中国增加
1830万
献血人口(18-55岁)比例无改变
2.5倍
2.供应短缺的前景--
中国未来40年:
•60岁以上人口比例增加—2.5倍 •献血人口比例—不变 •人口城市化—高速
结果—供血短缺
3.健康水平提高的需求
保健性输血发展趋势— 高端人群—中端人群
M.V. Kamenevaa et al. Clinical Hemorheology and Microcirculation
倍 数
日数
体外生成红细胞携氧能力测定
体外生成
携
氧
血
红
骨髓生成
蛋
白
氧压
3.用干细胞生产红细胞的 发展潜力
造血干细胞 表达血球蛋白,铁受体
红细胞
关闭其它基因, 脱核
?造血干细胞 >2000万
1次输血量: 2万亿
1st differentiation
胎盘干细胞
脐血干细胞
Oct4 Nanog more
现状: 发达国家—短缺 我国--?
未来40年: 世界—短缺
2.供应短缺的前景--
发达国家临床用血: 60岁以上人口—43% 其他年龄人口—57%
未来40年世界老龄人口增长趋势
世界
60岁以上 60岁以上 %
人口
人口
2009 2050
2009
7300万 2.008亿 11
%
2050 22
亚洲
3998万 1,236亿 11
从干细胞生成血红细胞— 现状与展望
李玉奎
红细胞可以体外生成 干细胞--红细胞
1.为什么要研究体外生产红细胞 2.怎样从干细胞生产红细 3.用干细胞生产红细胞的发展潜力
1.为什么要研究体外生产 2.红细胞
1.传染病源的威胁--
现有检测方法和标准下, 没有绝对安全的血液
2.供应短缺的前景--
IL-3
EPO
IL-6
GNCSF
CSF
GMCSF
EPO
体外红细胞生成过程
Blood. 2008 Dec 1;112(12):4475-84.
Biologic properties and enucleation of red blood cells from
human embryonic stem cells
3.健康水平提高的需求
保健性输血向中端人群发展— •提高健康水平 •发展新兴产业
为什么要研究体外生产红细胞
• 传染病源的威胁 • 血液供应的短缺 • 保健性输血的发展
2. 怎样从干细胞生产红细胞
2. 怎样从干细胞生产红细胞
造血干细胞
红细胞
表达血球蛋白,铁受体
关闭其它基因, 脱核
表达百种蛋白 不表达血球蛋白 有细胞核
成体干细胞
胚胎干细胞
干细胞主要类别
按来源
按多能性 体外再生能力
胚胎 干细胞 胎儿/胎盘/脐血 干细胞 成体 干细胞 诱导 干细胞
全能 干细胞 多能 干细胞 单系多能 干细胞
类全能 干细胞
无限
高, 有限 低
无限
1st differentiation
胎盘干细胞
脐血干细胞
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