造血干细胞基础

造血干细胞介绍

定义：

1：骨髓中的干细胞，具有自我更新能力并能分化为各种血细胞前体细胞，最终生成各种血细胞成分，包括红细胞、白细胞和血小板。所属学科：免疫学（一级学科）；免疫系统（二级学科）；免疫细胞（三级学科）

2：存在于造血组织中的一群原始多能干细胞。可分化成各种血细胞，也可转分化成神经元、少突胶质细胞、星形细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞和肝细胞等。所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞分化与发育（二级学科）

基本介绍

造血干细胞（ Stem cell ，SC）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，它不仅可以分化为红细胞、白细胞和血小板，还可跨系统分化为各种组织器官的细胞，具有自我更新、多向分化和归巢（即定向迁移至造血组织器官）潜能。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。

造血干细胞有两个重要特征：其一，高度的自我更新或自我复制能力；其二，可分化成所有类型的血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式：由一个细胞分裂为两个细胞。其中一个细胞仍然保持干细胞的一切生物特性，从而保持身体内干细胞数量相对稳定，这就是干细胞自我更新。而另一个则进一步增殖分化为各类血细胞、前体细胞和成熟血细胞，释放到外周血中，执行各自任务，直至衰老死亡，这一过程是不停地进行着的。

造血干细胞的来源

造血干细胞（hemopoietic stem cell）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（其中大多数是免疫细胞）的原始细胞。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。具有多潜能性，即具有自身复制和分化两种功能。

造血干细胞的分化

在胚胎和迅速再生的骨髓中，造血干细胞多处于增殖周期之中；而在正常骨髓中，则多数处于静止期（G0期），当机体需要时，其中一部分分化成熟，另一部分进行分化增殖，以维持造血干细胞的数量相对稳定。

造血干细胞进一步分化发育成不同血细胞系的定向干细胞。定向干细胞多数处于增殖周期之中，并进一步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。

由造血干细胞分化出来的淋巴细胞有两个发育途径，一个受胸腺的作用，在胸腺素的催化下分化成熟为胸腺依赖性淋巴细胞，即T细胞；另一个不受胸腺，而受腔上囊（鸟类）或类囊器官（哺乳动物）的影响，分化成熟为囊依赖性淋巴细胞或骨髓依赖性淋巴细胞，即B 细胞。并分别由T、B细胞引起细胞免疫及体液免疫。如机体内造血干细胞缺陷，则可引起严重的免疫缺陷病。

造血干细胞的移植

造血干细胞移植是指对患者进行全身照射、化疗和免疫抑制预处理后, 将正常供体或自体的造血干细胞（HSC）经血管输注给患者, 依靠HSC具有增殖、分化为各系成熟血细胞的功能和自我更新能力, 使患者重建正常的造血和免疫功能。

按其干细胞的来源分为：

自体造血干细胞移植（ASCT）

同种异基因造血干细胞移植（Allo-SCT）

异种造血干细胞移植（SCT）

根据干细胞采集的部位又可分为：

骨髓移植（BMT）

外周血造血干细胞移植（PBSCT）

脐血造血干细胞移植（NCSCT）

胎肝造血干细胞移植（NLSCT）

骨髓移植

BMT是临床最常用的造血干细胞移植。临床分为同基因BMT （SBMT）、异基因BMT（ALLO-BMT）及自身BMT（ABMT）三种类型。

前两种主要用于肿瘤性血液病，遗传性血液病及某些代谢性疾病，而自身BMT多用于白血病和实体瘤患者。脐血可用于同基因或异基因移植，也可用于自身造血重建，凡符合BMT适应症的病均可用脐带血移植代替。

可治疾病

造血干细胞移植是现代生命科学的重大突破。造血干细胞移植可治疗恶性血液病，部分恶性肿瘤，部分遗传性疾病等 75 种致死性疾病。包括急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、造血干细胞疾病、骨髓增殖性疾病、淋巴增殖性疾病、巨噬细胞疾病、遗传性代谢性疾病、组织细胞疾病、遗传性红细胞疾病、遗传性免疫系统疾病、遗传性血小板疾病、浆细胞疾病、地中海贫血、非血液系统恶性肿瘤、急性放射病等。

造血干细胞移植是现代生命科学的重大突破。由于移植免疫学的进展，人类造血干细胞移植已进入一个新的发展阶段，它已成为细胞工程学中的一个重要组成部分。

因为有了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。

生理上无损健康

人体血液中有多种血细胞，红细胞、白细胞、血小板等，它们都是有寿命的，多则 120 天，少则 36 小时，不断新陈代谢。它们均来自于一种始祖细胞，我们称它为造血干细胞。造血干细胞具有高度的自我更新、自我复制的能力，可分化生成各种血细胞。造血干细胞有很强的再生能力，失血或捐献造血干细胞后，可刺激骨髓加速造血，1-2 周内，血液中各种成分可恢复到原来水平。

适龄、健康的志愿者捐献造血干细胞后，由于血细胞数量减少，会促使骨髓把储备的白细胞释放，并刺激骨髓造血功能，促使血细胞的生成，不会影响身体健康。

人体的造血干细胞主要存留在长骨的骨髓腔和扁平骨的稀松骨

质间的网眼内，这是一种红色的海绵状组织，被称为红骨髓。

人出生时，红骨髓充满全身骨髓腔，随着年龄长大，脂肪细胞增多，相当部分红骨髓变成黄骨髓。此种变化是由于成人不需要全部骨髓参加造血，部分骨髓造血已经足够补充所需血液。当身体严重缺血时，部分黄骨髓又可以变成红骨髓而继续进行造血。