02_血液系统_第二讲_造血与调控_讲义

第一节 造血的发生和场所
一、概述
血液系统是维持机体各项生理功能的基础，机体所需的各种营养成分随着血液循环运输到机体各个器官，并将机体的代谢产物及时排除体外。

正常成人每天每千克体重产生25亿个红细胞，25亿个血小板和10亿个粒细胞，造血速度根据实际需要进行调控，可从近乎没有造血到数倍于正常造血水平。

血液系统主要由血浆和造血细胞所组成。

造血细胞（hematopoietic cells）主要包括红细胞系统、粒细胞系统、巨核细胞系统、淋巴细胞系统及单核细胞系统的细胞。

各种谱系造血细胞形成的过程，称为造血发生（hematopoiesis）。

能产生和支持造血细胞增殖、分化和成熟的组织和器官，如骨髓、肝脏、脾脏、胸腺和淋巴结等，称为造血场所（hematopoietic organs）。

二、造血发生过程
1、胚胎期造血
1）中胚叶造血期：主要发生在胚胎发育第2周～6周（图1）。

第2周时，在原肠胚形成的晚期，卵黄囊壁上的胚外中胚层细胞聚集形成血岛，并出现最早的造血细胞，形成原始造血系统。

这种造血只是暂时性的，绝大多数产生的原始血细胞是红细胞，即第1代巨幼红细胞，在释放入血后才脱去细胞核，其血红蛋白含有胚胎α和β珠蛋白链。

血岛内不产生粒细胞和巨核细胞，这一时期的造血又称为原始造血（primitive hematopoiesis）。

与这一原始造血相重叠的是能够生成在成人所见到的各种血细胞的定向造血（definitive hematopoiesis）。

目前认为，主动脉-性腺-中肾区（AGM)是人类胚胎第4-6周产生定向造血细胞的主要部位，但目前的研究显示卵黄囊血岛的前部以及发育中胎盘的尿囊部也可出现定向造血，而定向造血的主要标志是造血干细胞的出现。

造血干细胞在卵黄囊、AGM区和胎盘并不分化、但从这3个部位来源的造血干细胞都可以通过血液循环转移到肝脏，并种植在肝脏，分化成熟为各种血细胞。

图1. 骨髓和骨髓外造血红的的扩张和退化。

2）肝脏造血（主要造血场所）：主要发生在胚胎发育第6周～7个月（图1）。

与原始造血相似，肝脏造血也以红细胞为主，即第2代巨幼红细胞，这些红细胞比原始造血产生的红细胞小，包含胚胎（以HbF为主）和成人血红蛋白链。

胚胎4个月后胎肝也产生粒细胞和少量巨核细胞，5个月后胎肝造血逐渐减少，至出生后停止。

胚胎第6-7周时，胸腺产生淋巴细胞及少量的红细胞和粒细胞，在胚胎后期，经血流来自胎肝的造血前体细胞在胸腺内经诱导和分化为前T细胞。

脾脏在胚胎第3个月时以产生红细胞为主，以后产生粒细胞，第5个月后，产生淋巴细胞和单核细胞，出生后成为产生淋巴细胞的器官。

淋巴结短暂产生红细胞，胚胎第4个月后终生只产生淋巴细胞和浆细胞。

3）骨髓造血：主要发生在胚胎发育第6个月后（图1）。

胚胎第8个月时，骨髓造血高度发育，产生红细胞、粒细胞、巨核细胞、淋巴细胞及单核细胞。

红细胞的血红蛋白除血红蛋白F（HbF)，可合成少量的HbA和HbA2。

在骨髓造血旺盛时，肝脾等造血功能琢渐减退。

胚胎期各类血细胞形成的顺序是:红细胞、粒细胞、巨核细胞、淋巴细胞和
单核细胞。

红细胞的形态由巨型琢渐向正常形态演变。

2、出生后造血
出生后造血在生理情况下，人体主要的造血器官是骨髓。

5岁以下的儿童，所有骨骼的骨髓都参与造血，5-7岁以后，骨髓琢渐开始脂肪化， 18岁以后，红骨髓间存在于仅扁骨、短骨及长骨的近心端，如颅骨、胸骨、脊椎骨、肋骨、髂骨和股骨的近心端，具有造血功能。

骨髓是唯一产生粒细胞、红细胞、巨核细胞的造血器官，同时也产生淋巴细胞和单核细胞。

骨髓是B细胞发育成熟的场所，成熟的B淋巴细胞可随着血流迁到周围淋巴器官，因此骨髓是中枢淋巴器官。

此外，胸腺、脾脏、淋巴结等也参与造血，终生产生淋巴细胞。

胸腺的主要功能是产生淋巴细胞和分泌胸腺素，是T细胞发育成熟的场所。

脾脏的胸腺依赖区，主要被T细胞定居场所。

脾小体有大量B细胞构成，因此脾脏能产生大量的T、B 淋巴细胞并参与免疫应答。

淋巴结中也含有大量T、B细胞，淋巴小结生发中心，主要是B细胞定居的场所；副皮质区主要是T细胞聚集之处；髓索主要含B细胞和浆细胞，以及吞噬细胞、肥大细胞和嗜酸性粒细胞等。

出生后淋巴结只产生淋巴细胞和浆细胞，淋巴结可以促进T、B记忆细胞和抗原递呈细胞接触，更好地进行免疫监控和应答。

3、髓外造血
在某些疾病状态下（骨髓纤维化），骨髓的造血组织受到破坏，肝、脾、淋巴结等组织重新恢复胎儿期的造血功能，以部分代偿骨髓的造血功能，称为髓外造血（extramedullary hematopoiesis）。

髓外造血有很大的局限性，在外周血中可出现幼稚细胞，有核红细胞、晚幼粒细胞、中幼粒细胞甚至早幼粒细胞和原粒细胞。

三、造血产所
1、骨髓（bone marrow）
骨髓腔里的骨髓是人类有效造血的唯一场所。

骨髓每天每千克体重大约产生60亿个细胞。

骨髓是一种海绵状、胶状或脂肪性组织，封闭在坚硬的骨髓腔中，由
结缔组织、神经、血管、基质细胞、细胞外基质以及造血细胞组成（图2），健康成人骨髓组织重量为1600～3700g，平均2800g；约占体重的3.4%-5.9%，平均4.6％。

1）红骨髓：造血功能非常活跃，在红骨髓内存在各种造血细胞岛，包括红细胞、粒细胞、单核细胞和淋巴细胞等造血岛，它们按一定的区域分布进行造血活动。

如果造血细胞分布的特定区域发生改变，则可出现病理状况。

2）黄骨髓：出生后，红骨髓逐渐退缩，直到青春期晚期，之后红骨髓主要集中在扁骨、短骨及长骨的近心端，其他部分被脂肪组织替代，呈现黄色，即黄骨髓，但仍保留有极少的造血细胞，是潜在性的造血组织。

图2.骨髓示意图
2、淋巴器官
淋巴器官可分为一级和二级淋巴器官。

一级淋巴器官是淋巴细胞从祖细胞发育成具有功能的或成熟的淋巴细胞的产所。

主要的一级淋巴器官是骨髓，它是所有淋巴祖细胞定居和最初分化的产所。

另外一个一级淋巴器官是胸腺，从骨髓来的祖细
胞在此分化为成熟胸腺衍生（T）细胞。

二级淋巴器官是淋巴细胞之间以及淋巴细胞和非淋巴细胞之间相互作用，对抗原产生免疫应答的场所，包括脾、淋巴结和粘膜相关淋巴组织。

这些器官的结构可是我们深入了解免疫细胞如何区分自身抗原和外来抗原，并发展抵御入侵病原体的各种特异和非特异免疫防御体系。

1）胸腺
胸腺是胸腺衍生淋巴细胞，即T细胞，的发育场所。

在胸腺，发育中的T细胞是由骨髓来源的淋巴祖细胞分化而来的，并成熟为有功能的成熟T细胞。

T细胞在胸腺获得了它们所有的特异性抗原受体，以面对受到的抗原挑战。

一旦T细胞发育成熟，就离开胸腺进入血液循环，并流经二级淋巴器官。

胸腺的每一叶被纤维性隔膜分成很多小叶，每个小叶有外部皮质和内部髓质组成（图3）。

皮质含有一些致密的胸腺细胞群，这些细胞外观像淋巴细胞，大小稍微不均匀。

着色较浅的髓质细胞分布较稀少，髓质含有松散排列的成熟胸腺细胞和鳞状上皮细胞组成的紧密排列的特征性轮状结构，称之为胸腺小体。

胸腺还有几种特殊化的上皮细胞（髓质上皮细胞、皮质上皮细胞以及外皮质上皮细胞），以及骨髓来源的抗原递呈细胞，共同构成T细胞分化成熟的微环境。

胸腺是T细胞发育的场所。

前T细胞通过小血管进入皮质，是CD4和 CD8抗原双阴性的，随着T细胞在皮质内增殖和分化，T细胞获得CD4和CD8抗原，并经过进一步的阴性和阳性选择，最终只有那些对自身MHC分子有适当水平的低亲和力的T细胞能到达最后的成熟阶段。

被选择的胸腺细胞进入髓质，并进一步成熟和分化成CD4+或CD8+细胞，并将分别获得辅助性T细胞或溶解性T细胞的功能，并被允许离开胸腺。

图3. 胸腺结构示意图
2）脾脏
脾脏是一个二级淋巴器官。

二级淋巴器官提供一个免疫细胞细胞之间以及抗原相互作用的环境，以产生对抗原的免疫反应。

脾脏是对血源性抗原免疫反应的主要产所。

脾脏的结构主要由白髓、边缘区和红髓组成（图4）。

白髓含有淋巴细胞和其他单个核细胞，这些细胞围绕从脾动脉分支而来的小动脉。

这一圈的淋巴细胞组成称为小动脉周围淋巴细胞鞘（PALS），PALS主要由T 淋巴细胞组成，其中2/3为CD4+T细胞。

围绕在人脾脏白髓小动脉周围的PALS是不连续的。

中央小动脉的一些节段在通过淋巴滤泡区域也可能没有T细胞围绕。

这些滤泡含有活化B淋巴细胞组成的浅色核心部分，期间夹杂有大的着色浅淡的巨噬
细胞和树突状细胞。

从切开的脾脏剖面观察，这些滤泡呈白色的小点状，称为脾淋巴滤泡，这些滤泡含有一个生发中心，与淋巴结中的次级滤泡有相同的解剖特点和功能。

边缘带围绕小动脉周围淋巴鞘和淋巴滤泡。

它由一网状组织构成，形成一个细网眼滤过床，是很多流经脾脏血液的门户。

边缘带围绕着白髓，并缓慢融入红髓中，它含有的淋巴细胞较红髓多，主要是记忆B细胞和CD4+T细胞，特别适于对血源性抗原产生快速抗体免疫反应。

另外，边缘带和红髓一样可以充血，以清除破损和衰老的红细胞和寄生虫。

红髓由脾索的网状结构和脾窦组成，该区域主要含有红细胞，还有大量的巨噬细胞和树突细胞。

脾脏的这些解剖结构有助于脾脏发挥红细胞清除、血容量的调节以及免疫功能。

图4.脾脏结构示意图
3）淋巴结
淋巴结是二级淋巴器官，它们形成抗原过滤网络的一部分，这些抗原来自间质
组织液和从外周至胸导管输送过程中的淋巴液。

因此，淋巴结对组织抗原产生免疫应答的主要场所。

淋巴结的结构主要纤维小梁分隔形成的皮质滤泡和髓质组成，每个皮质滤泡含有密集成群的、小的、成熟的重复循环淋巴细胞，有一个B细胞区（皮质）、一个T 细胞区（副皮质）和一个包含T细胞、B细胞、浆细胞和巨噬细胞的中央髓质细胞索构成（图5）。

一些滤泡含有直径1－2mm的浅染色区，称为生发中心。

生发中心是产生B记忆细胞，以及通过免疫球蛋白可变区体细胞超突变，使抗体亲和性成熟的特化场所。

不含生发中心的滤泡称为初级滤泡，而含有生发中心的滤泡称为次级滤泡。

在浅层皮质淋巴滤泡周围是一层层的淋巴细胞，延伸到深层皮质，即副皮质，副皮质融入髓质细胞索。

副皮质区主要由T细胞组成，髓质则含有散在的B细胞、树突状细胞、巨噬细胞等。

淋巴结中的不同类型的淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞彼此相互协调，对淋巴液携带的抗原产生免疫应答。

图5. 淋巴结结构示意图
第二节、造血微环境结构和功能
一、 概述
出生后，造血细胞位于骨髓腔特殊的微环境（microenviroment)中，这个局部微环境对造血细胞发育起着关键支持作用，又称龛（niche）。

关于造血干细胞(hematopoietic stem cell， HSC)微环境Niche的概念是1978年Schofield首次提出的，造血干细胞与其Niche的关系被称为“种子”与“土壤”的关系，“土壤”的组成和性质直接影响着“种子”的发育和生长。

组成造血微环境的主要成分包括血管系统、神经成分、各种类型非造血细胞、细胞外基质以及其他结缔组织。

由于造血干细胞是能进行自我更新和分化成所有的血液细胞，因而目前通常讲的造血微环境主要指的是造血干细胞的微环境。

根据解剖位置，目前研究的比较清楚的造血干细胞微环境可分为骨内膜微环境、血管周微环境（图6）。

静息状态的造血干细胞主要位于由成骨细胞所形成的骨内膜表面，即骨内膜微环境（endosteal niche）；而大部分进入增殖期的造血干细胞主要位于由内皮细胞及其周边基质细胞组成的血窦附近区域，即血管周围环境（perivascular niche），也有人认为这两个Niche是一个不能截然分开有机整体；最近Ding等人通过条件性敲除不同骨髓Niche细胞中的CXCL12后发现造血干细胞主要位于血管周围环境，而早期淋巴祖细胞则位于骨内膜微环境，这些结果提示了造血干细胞及其祖细胞可能位于不同骨髓Niche中。

图6. 骨髓Niche的组成：静息期的造血干细胞（dormant HSC）主要位于成骨细胞（osteoblast，OB）组成的表面（endosteal niche），增殖期的造血干细胞(active HSC)位于由内皮细胞（endothelial cell）及其周边细胞组成的血窦（sinusoid）附近（perivascular niche），基质细胞包括：CAR、nestin＋MSC、交感神经纤维（SNS）等。

二、主要成分
1、血管系统
骨髓的血液供应来源有两个主要来源：营养动脉是主要来源。

通过营养管穿过皮质。

在骨髓腔中，营养动脉分出上行和下行中央或髓状动脉，辐射状分枝由此分布到骨皮质的内表面，在重新穿入骨内膜后，这种辐射状血管口径变小，称为毛细血管样结构，穿行在骨皮质的小管系统内。

在此，来自营养动脉的动脉血与从肌肉动脉衍化来的骨外膜毛细血管重新进入骨髓腔后形成窦状网络。

在骨髓腔内，血液在高度分支的髓窦网络中流动，这些髓窦最后汇集到中心髓窦，并通过静脉导管流向全身静脉循环(图7)。

血窦是骨髓内重要的组织结构，它是动脉毛细血管末端分支形成的放射状窦状腔隙，造血细胞分布在这些窦状间隙组织（造血索）中。

骨髓内成熟血细胞要进入外周血液循环必须穿过血窦壁，所以血窦壁组成了骨髓-血屏障。

血窦壁由内皮细胞形成的腔层和由外膜网状细胞组成的腔下覆盖层构成，后者是一层不完全的外层被盖。

两层细胞间有一层薄的不连续的基底层，内皮细胞和外膜网状细胞提供了一个血管周微环境，与骨内膜成骨细胞形成的骨内膜微环境分开。

内皮细胞间的孔道通常约2－3nm大小，因此，穿越的细胞必须具有变形性。

成熟的有核细胞穿过时核必须成线状而进入血窦内；而幼稚红细胞的和坚固不容易变形被阻挡在血窦外，只有网织红细胞和成熟的红细胞才能进入循环；巨核细胞只有胞质穿过向血窦内释放血小板，因此血窦具有调控血细胞的释放的功能。

造血旺盛的骨髓血窦丰富，造血
功能低下的骨髓血窦减少，另外，血窦具有调节营养能量等物质的交换以及调节组织内酸碱度、氧气、以及二氧化碳的压力的功能。

图7. 骨髓的血管系统示意图
2、骨髓神经
来自脊神经，主要存在有髓鞘和无髓鞘的神经纤维两种。

有髓鞘神经末梢主要分布于骨髓动脉，终止于动脉内平滑肌细胞或动脉周外膜细胞层间，神经调节能影响血管扩张和收缩，影响血流速度，调节血细胞的释放等。

无髓鞘神经纤维存在于造血细胞部位，提示游离神经末梢合成的神经体液因子影响造血（图6）。

交感神经
细胞与髓窦内结构元素之间密切的沟通只发生在不足5％的终止于造血实质或窦壁上的神经末梢。

这种解剖结构单位被称为神经网状复合体（neuroreticular complex），主要由缝隙连接连接在一起的自主神经和骨髓基质细胞构成。

有证据显示神经纤维可通过调节细胞因子的释放而影响造血干细胞增殖、分化、甚至血液循环中的造血干细胞数量的昼夜波动。

另外，骨质也有大量神经分布，对成骨细胞和破骨细胞的发育起着非常重要的作用，并最终影响造血干细胞在微环境中的干性的维持。

3、细胞组成
除了血管系统和神经纤维，基质细胞和造血细胞也是造血微环境中的重要组成部分，包括内皮细胞、网状细胞、间充质干细胞、成纤维样细胞、成骨细胞、破骨细胞、脂肪细胞、巨核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、浆细胞以及其他类型细胞（图6）。

这些细胞能分泌许多细胞因子及细胞外基质，如GM-CSF、CXCL12、TGF-β、SCF、TPO、细胞粘附分子（CAM）等，并影响造血细胞的生成和发育。

1）成骨细胞
早期的研究表明处于静息状态的血干细胞位于成骨细胞形成的骨内膜表面，成骨细胞主要通过释放影响造血干细胞的细胞因子而参与造血微环境的调节（图6）。

成骨细胞能在长期培养中延长早期造血细胞的存活，分泌造血生长因子，如TGF-β, CXCL12、GM-CSF等。

在小鼠体内剔除成骨细胞后，骨髓内造血和干细胞的数量均严重减少，这些研究提示成骨细胞对造血干细胞的维持具有重要作用，但最近的一些证据也表明成骨细胞对造血干细胞的作用还有些争议，有待进一步阐明。

2）内皮细胞
内皮细胞宽大而扁平，完全覆盖骨髓窦的内表面，内皮细胞形成了骨髓窦内外的主要屏障，控制化学物质和颗粒进出造血场所，细胞间重叠或交错相连可允许窦腔容量扩张（图6）。

内皮细胞通过细胞-细胞相互接触和分泌相关因子影响造血干
细胞和骨前体细胞分化。

有证据表明大部分的造血干细胞主要位于骨髓小动脉或血窦周边，并与内皮细胞直接接触，内皮细胞可分泌许多因子，如分泌Notch配体、TGF-β而维持干祖细胞增殖和分化，分泌E-选择素调节造血细胞的粘附功能。

3）网状细胞
血窦的腔外或外膜表面存在许多网状细胞，网状细胞胞体与骨髓窦相联，形成外膜被盖的一部分。

网状细胞合成网状纤维，后者与其胞质突起一同延伸如造血池，并交织成网状，造血细胞栖身其中。

有一类网状细胞表达高水平的CXCL12，被称为富含CXCL12网状细胞（CAR），它们是骨髓产生CXCL12的主要细胞（图6）。

绝大多数CAR细胞与骨髓窦内皮细胞紧密相连，但有些也与骨内膜相连。

造血干细胞的正常发育、不同分化时期的B-淋巴细胞以及与CAR细胞紧密相连的浆细胞样树突状细胞均需要CAR细胞产生的CXCL12。

近年来，越来越多的证据显示CAR 细胞除了分泌CXCL12调控造血干细胞的自我更新和分化之外，同时也可以表达其他的生长因子如SCF、TPO等以促进造血干细胞的发育和分化。

4）间充质干细胞
间充质干细胞（mesenchymal stem cell, MSC）是骨髓内另外一种重要的成体干细胞，这类细胞同样具有自我更新和分化的能力。

已有的证据表明间充质干细胞能分化成多种细胞，如骨、软骨、脂肪以及肌肉等多种细胞，间充质干细胞还能对免疫系统产生重要的调控作用，目前间充质干细胞已被用于临床治疗，对一些肿瘤疾病和免疫性疾病的治疗具有一定的效果。

近几年的研究提示间充质干细胞也是骨髓微环境细胞的重要成分，发挥着独特的调控功能。

间充质干细胞表达Nestin、LepR、或Prx1等标记，并与造血干细胞直接接触或分泌一些调节因子（图6）。

如Ding等人的研究分别提示LepR＋或Prx1+血管周围基质细胞分泌大量CXCL12或SCF而调节HSCs的功能；Nestin+的间充质干细胞可分泌CXCL12、ANG1等因子调控造血干细胞干性的维持以及造血干细胞生物钟的稳定；Greenbaum等人还进一步证实了Prx1+细胞其实包含了大部分PDGFR+/Sca-1+或Nestin+的间充质干细胞。

除了基质细胞（非造血细胞）参与造血微环境的调控之外，一些造血细胞，如巨核细胞通过直接接触或分泌相关因子维持造血干细胞干性。

综上所述，微环境的各种组成细胞可以通过相互接触、分泌相关调控因子、通过中间细胞的间接作用、以及表达促进归巢相关分子等途径来共同维持造血发生微环境。

4、细胞外基质
细胞外基质由骨髓间质细胞以及造血细胞索分泌到细胞外一些成分组成，主要成分以蛋白和多糖为主，主要包括三大类大分子物质：糖蛋白、蛋白多糖、胶原。

糖蛋白主要有纤维连接蛋白、层粘连蛋白和血细胞粘连蛋白。

蛋白多糖有硫酸软骨素、硫酸肝素和透明质酸等。

胶原主要是I、III、IV、VI型胶原，还包括血小板反应素、整合素等其他基质蛋白。

这些物质与造血细胞的粘附有关，是调控造血干祖细胞和骨髓基质细胞间的重要桥梁，以及细胞间信息传递的分子基础，并对造血干/祖细胞的增殖、分化和发育起正、负调控作用。

第三节、 造血发生、调控和应用
一、 细胞类型
1、造血干细胞
造血干细胞(hematopoietic stem cell， HSC)是骨髓内能进行自我更新并分化成所有造血细胞的一群原始造血细胞，占有核细胞的0.1％-0.5％，大部分处于静息期（G0期，图8）。

自我更新和分化（self-renewal and differentiation）是造血干细胞的两大特性，又称干性或多能性（stemness）。

自我更新指的是造血干细胞可以进行自我复制并保持其原有的特性；而分化指的是造血干细胞能够分化为髓系和淋巴系祖细胞，祖细胞再定向分化发育为相应的各系原始、幼稚以及成熟细胞。

造血干细胞通常以不对称性的有丝分裂产生两个子细胞，其中一个立即分化为早期祖细胞及其
子代细胞，但另一个子细胞则保持原有全部特性不变。

这样，造血干细胞在骨髓中达到自我更新而又维持造血干细胞数量的稳定。

造血干细胞的形态特征类似于小淋巴细胞，从形态上区分难以辨认，通常需要根据表面特征来识别，目前较为常用的是根据其表达的某些表面分子来鉴别造血干细胞。

比较公认的标志是造血干细胞表达CD34、CD90、但低表达或不表达CD38，同时缺乏谱系特异系列抗原表面标记（Lin-），所以我们可以根据人造血干细胞的免疫表型（Lin-CD34+CD38-CD90+）来分选相应的造血干细胞，这也是目前最公认的造血干细胞的表面标志。

其中最重要的是CD34抗原，CD34抗原在干细胞为强阳性，到晚期祖细胞分化为各系原、幼细胞时，CD34抗原消失。

另外，造血干细胞的其他命运还包括凋亡、归巢以及迁徙（或动员）到外周血。

凋亡（apoptosis）是指造血干细胞由于内在或外在的因素所导致的功能受损而程序性死亡的过程。

归巢（homing）是指造血干细胞从外周血定位到骨髓Niche的过程，有助于造血干细胞干性维持和血液系统的稳态；迁徙（migration），有时又称动员（mobilization），指的是造血干细胞从骨髓Niche迁徙到外周血的过程，有助于维持急性状态下机体造血细胞的补充。

临床上骨髓移植的应用也是利用了造血干细胞自我更新、分化、归巢和迁徙的特性而实现的。

最近的研究还提示造血干细胞主要以糖酵解作为能量的主要来源，而非氧化磷酸化，表明了造血干细胞具有非常独特代谢特征和调控机制。

随着流式细胞技术（fluorescence-activated cell sorting，FACS）的快速发展，使通过造血干细胞的表面标志来鉴定、分离和纯化造血干细胞，并用于临床骨髓移植或科学研究成为可能。

如目前临床上主要利用CD34抗原可以进一步富集和纯化动员后外周血或脐带血中的造血干细胞用于患者，这也是最常见的造血干细胞移植方式；在科学研究领域，将分离后的造血干细胞进行体外培养扩增后，再用于造血干细胞移植，可能是一种治疗血液性疾病的极具潜力的手段；利用体内外研究手段来探讨造血干细胞干性维持的调控机制，将有利于通过调控造血干细胞的自我更新的能力，达到体外扩增和治疗的目的。

研究造血干细胞的体外方法包括：1) 流式细胞分析干细胞的频率、周期、凋亡等；2) 体外培养：如卵石区形成细胞分析（cobblestone area forming assay, CFAC）和长期培养起始细胞培养分析（long-term。