《造血干细胞》ppt课件
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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。
现已知道,造血干细胞不是纯一的细胞群 体,而是由不同年龄等级的干细胞组成。这些 不同年龄等级的干细胞的表面抗原、免疫表型 和粘附分子的表达不一,生物学特性也有一定 的差异。
造血原理
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。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。
造血干细胞的检测方法
造血干细胞的可塑性 造血干细胞的临床应用
造血干细胞的表面标志
造血干细胞在细胞大小上类似于小淋巴细 胞,细胞密度一般小于1.066g/ml。因此,至今 仍不能单纯从形态学上来识别造血干细胞。而 要对造血干细胞进行研究,首先必须能把它从 造血组织中分离出来。最常用的方法就是利用 造血干细胞表面的标志蛋白对其进行分离。
造血干细胞来源
①
一般造血干细胞来源于:
外周造血干细胞。 ② 骨髓造血干细胞。 ③ 脐带血造血干细胞。 ④ 胎盘来源造血干细胞
中华骨髓库目前主要开展外周血造血干细胞采 集。目前,全国只有汉氏联合开展采集胎盘造 血干细胞,并且获得国家相关专利证书。
不同来源造血干细胞的比较:
造血干细胞的表面标志 造血干细胞的分离纯化
人的造血干细胞表面标志包括CD34+、 CD38-、Lin-、Thy-1+、Sca-1+、HLA-DR+ 、LFA-1+、CD45RA-、CD71-等。人类造血 干细胞还对5-氟脲嘧啶和4-氢过氧环磷酰胺有抗 性。
在干细胞不同的分化阶段,有不同的表面标志表 达,故不同的表面标志已成为区分造血干细胞分化 阶段的重要标志。 祖细胞的表面标志为CD34+ Lin+ ,谱系特异性 抗原包括粒系CD11、13、15、16;单核系CD14;B淋 巴系CD19、20、21、22;T/NK系CD2、11、25、7、 56;红系CD47、59、71;巨核系CD31、41、42、61 、63、107等。
造血干细胞的分离纯化
近年来,造血干细胞表面标志研究的发展 丰富了干细胞分离纯化的手段。根据造血干细 胞的表面标志,可通过免疫细胞化学、流式细 胞仪、分子杂交和PCR等多种细胞生物学和分 子生物学手段来检测造血干细胞。正如上述所 提及的,现大多仍然基于对CD34+细胞的富集 来筛选造血干细胞。
通常先利用密度梯度离心等方法去除待分离物 中的红细胞和成熟粒细胞等成分,获得单个核细胞 ,从而使CD34+细胞初步富集;然后利用CD34分子 特异的抗体标记单个核细胞,通过荧光激活细胞分
《造பைடு நூலகம்干细胞》
造血干细胞的定义:
造血干细胞(Hematopoietic Stem Cell,HSC)是一小群具有 高度的自我复制和多向分化潜能的最原始的造血细胞。
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。
虽然CD34+细胞不全是造血干细胞,但是 造血干细胞应全部表达CD34分子,所以通过筛 选CD34+细胞至少可以使造血干细胞得到富集。 随着造血干细胞的分化成熟,CD34表达水平逐 渐下降,成熟血细胞(Lin+)不表达CD34。 而 最近的一些研究显示,CD34+Lin-造血细胞又起 源于CD34-Lin-。CD34表面标志从无到有,又从 有到无,充分显示了造血干/祖细胞产生、发育 、分化和成熟的全过程。
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。
特征
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。
分裂方式
正常情况下,造血干细胞经过不对称性有丝分 裂成两个子代细胞。其中一个仍维持造血干细胞的 全部特征,即自我更新(self-renewal)。自我更新 使得干细胞池的大小(干细胞数量)和质量维持不变 ,因而又称为自我维持(self-maintenance)。另一 个子细胞可能由于基因表达模式发生改变而使得细 胞特征出现变化,从而逐步走上分化的道路。
选(fluorescence activated cell sorting, FACS)、流式细胞 仪分离、免疫吸附系统(包括淘洗技术、免疫吸附 柱层析、免疫磁珠等)等方法将被标记的CD34+细
胞与未被标记的CD34—细胞分离开来,即获得纯化 的CD34+细胞。
其中,FACS系统造血干细胞(CD34+ )分选纯度达到95%,但是,成本较高, 仪器也较贵,而免疫磁珠分离系统分离量 大,分离纯度和细胞质量也能够满足临床 要求,已经被临床工作者接受。
CD34是人们普遍认同的造血干/祖细胞的 代表性表面标志,随细胞分化成熟逐渐减少甚 至消失。CD34抗原分子量为105—120KD,为高 度糖基化的I型跨膜糖蛋白。CD34+造血细胞是 一组异质性细胞群体,可进一步分化为CD34+ CD38+和CD34+ CD38-两个亚群。CD34+细胞群中 90%为祖细胞,极少为造血干细胞。
另外,也可以利用造血干细胞大多处于静止 期,对活体染料拒染的特性对其进行富集纯化。 例如,采用RNA结合染料Pyronin Y、线粒体结合 染料Rhodamine 123或DNA结合染料Hochest 33342 均可用于造血干细胞的纯化。新近,还有人根据 造血干细胞移植后迅速向骨髓归巢的特性,建立 了一种体内分离造血干细胞的方法,这是利用造 血干细胞的功能特性来对其进行分离的。