在人和动物周血中,存在形态不同功能各的多种血细。它们是红细陶、拉细胞、单核细跑、热巴细及血小板。其生命亦各不 同,如人红细胞生命周期约120天,粒细约20一62小时,血小板约为510天,单核细存在于 50天,存在于周国血者可超过20 胞的动态平衡异常。 可使血 和质量发生改变,将会引店 ,即造血干细 第一节造血干细胞的特性 一造血干细胞的起源 造血干细胞(hemopoietic stemcll,HSC)是存在于造血组织中的一群原始造血细胞,它不是组织固定细胞,可存在于造血组织及血液 中,造血干细抱在人胚胎2周时可出现于卵黄囊,第4周开始转移至胚肝,好娠3个月后,骨髓开始造血,出生后骨髓成为干细胞的主要来源。 在选血组织中,所占比例甚少,如在小鼠母髓中105核细胞中的有10个,在脚中103有核细跑中只有0.2个, 二、造血干细胞的形态 干细胞是一种嗜碱性独核细胞,其大小约为8仙m,呈图形,胞核为圈形或肾形,胞核校大,具有2个核仁,染色质细质而分散,抱浆呈浅蓝 色不带颗粒,在形态上与小淋巴细胞极其相似,但淋巴细胞体积较小,染色质浓染,核仁不明显且有细跑器。因此很难用形态学识别干细胞, 井与其它独核细抱相区别。 造血干细陶可包括三级分化水平,即多能干细跑(pleuripotent stem cell),定向干细跑(Committed stem cell)及其成熟的子代细 关于对造血干细胞的功能分析,长期以来仅限于对小鼠干细胞的研究,而对人干细胞的存在只是来自间接证据,因为不能在人体内进行如 鼠体内的功能分析法,0年代以来,由于建立了新的体外细胞培养技术,大大促进了对人干细胞的直接研究 三、造血干细胞的表面标志 究由清血组民中造血干国脂在形态学方面无法与黄它单喷区到。而藏量少,这为造血干的分调院化井对汽功能分行和分化@ 大困难 术的进 ,流式细抱仪(CS)的应用,以及对小和人选血干细胞表面标志的研究 取得了很大进展,为选 了条件 (heae多rmg8 lutinin,.WGA)Visseer等发现小鼠骨随中造血干细胞对WGA有高亲和性. 利用这 特性,应用FAC 即可自骨髓中Lm-WGA+细泡群中分离造血干细胞也获得良好结 也有学者发现正常小鼠骨随细胞中,也能表达低密度Ty1抗原(Ty山, 上述标志组合,即自骨髓Thy-1,Lin,WGA+细胞群 中,分离造血干细组 可用于对透血细胞的功能分析 干细胞抗原(stemcellantigen-1,Sca)有学者制备一种抗原前T细胞杂交的单克隆抗体,用这种单抗检出的抗原分子称为干细抗 原-1(Sca-l) ,其后有人自骨中Thy-1o、Ln-,Sca1+细胞群中,可分离纯人造血干细 基因(ck)最近证明造血干细跑与ckt基因密切相关.。Ck可编码一种穿膜酪氨酸激砖受体分子。 应用单克降抗体证明此分子 可存在于造血干细购膜上,其后证明它的配体分子是造血干细孢因子((stem cell facor,SCF)·它是信号传导分子,对造血干细胞的分化具有 重要作用。目前,小多能干细跑表面分子标志可视为Ty1Io、WGA+、c-ki+,Lin cki分子可高频率表达于多能干细抱表面,但骨髓中cki+细抱可分化为各种血细胞,而陶腺中ck细胞可分化为淋巴细,不能分化为随 系细胞,所以胸腺内ck+细泡,可能是淋巴样干细胞(表71), 表7-1鞠腺及骨髓中ckt+细胞分化机制 4.CD34对人体适血干细抱表面标志的研究,是用单克隆抗体CD34证明的。CD34单克隆抗体检测的抗原即为CD34分子.自人骨髓细胞 中应用FACS可分离纯化CD34+细泡群,如与造血因子共同体外培养可获得含有各种血细胞的混合集落,所以CD34+细跑为骨髓中造血干细 跑,CD34抗原可视为骨髓造血细孢标志之一, 第二节造血干细胞的分化 一、多能干细胞 多能干细孢是由T和MeCulloch等在60年代初,应用牌集落形成细孢定量法,首先在小息体内证明的.他们给经射线照射的小鼠输入同系 鼠骨髓细胞,在10一14天后在脾内形成可见的 节,它 是由单一 骨酷细胞发育分化 成的细跑集幕,称之为脾集落形成单位(在人和动物周围血中,存在形态不同、功能各异的多种血细胞。它们是红细胞、粒细胞、单核细胞、淋巴细胞及血小板。其生命亦各不 同,如人红细胞生命周期约120天,粒细胞约20~62小时,血小板约为5~10天,单核细胞存在于骨髓者约为50天,存在于周围血者可超过200 天,而淋巴细胞可存活数月至数年。这些血细胞可不断死亡与新生以维持血细胞的动态平衡异常,可使血细胞数量和质量发生改变,将会引起 名种血液病或免疫性疾病。各种血细胞都起源于共同的祖先细胞,即造血干细胞。 第一节 造血干细胞的特性 一、造血干细胞的起源 造血干细胞(hemopoietic stem cell,HSC)是存在于造血组织中的一群原始造血细胞,它不是组织固定细胞,可存在于造血组织及血液 中。造血干细胞在人胚胎2周时可出现于卵黄囊,第4周开始转移至胚肝,妊娠5个月后,骨髓开始造血,出生后骨髓成为干细胞的主要来源。 在造血组织中,所占比例甚少,如在小鼠骨髓中105核细胞中的有10个,在脾中105有核细胞中只有0.2个。 二、造血干细胞的形态 干细胞是一种嗜碱性独核细胞,其大小约为8μm,呈圆形,胞核为圆形或肾形,胞核较大,具有2个核仁,染色质细质而分散,胞浆呈浅蓝 色不带颗粒,在形态上与小淋巴细胞极其相似,但淋巴细胞体积较小,染色质浓染,核仁不明显且有细胞器。因此很难用形态学识别干细胞, 并与其它独核细胞相区别。 造血干细胞可包括三级分化水平,即多能干细胞(pleuripotent stem cell),定向干细胞(Committed stem cell)及其成熟的子代细 胞。 关于对造血干细胞的功能分析,长期以来仅限于对小鼠干细胞的研究,而对人干细胞的存在只是来自间接证据,因为不能在人体内进行如 鼠体内的功能分析法。70年代以来,由于建立了新的体外细胞培养技术,大大促进了对人干细胞的直接研究。 三、造血干细胞的表面标志 由于造血组织中造血干细胞在形态学方面无法与其它单核细胞区别,而且数量极少,这为造血干细胞的分离纯化并对其功能分析和分化的 研究造成极大困难。 近年来由于单克隆抗体技术的进步,流式细胞仪(FACS)的应用,以及对小鼠和人造血干细胞表面标志的研究,取得了很大进展,为造血 细胞的分离纯化及鉴定创造了条件。 1.Thy-1与丝裂原(wheat germ agglutinin,WGA)Visseer等发现小鼠骨髓中造血干细胞对WGA有高亲和性。利用这一特性,应用FACS 自骨髓中分离造血干细胞应及核系Mac-1等谱系抗原与WGA反应性相结合,即可自骨髓中Lin-/WGA+细胞群中分离造血干细胞,也获得良好结 果。 也有学者发现正常小鼠骨髓细胞中,也能表达低密度Thy-1抗原(Thy-11。)。如与上述标志组合,即自骨髓Thy-11。Lin-,WGA+细胞群 中,分离造血干细胞,可用于对造血细胞的功能分析。 2.干细胞抗原(stemcellantigen-1,Sca-1) 有学者制备一种抗原前T细胞杂交瘤的单克隆抗体,用这种单抗检出的抗原分子称为干细胞抗 原-1(Sca-1)。其后有人自骨髓中Thy-1Io、Lin-、Sca-1+细胞群中,可分离纯人造血干细胞。 3.原癌基因(c-kit) 最近证明造血干细胞与c-kit基因密切相关。C-kit可编码一种穿膜酪氨酸激酶受体分子。应用单克隆抗体证明此分子 可存在于造血干细胞膜上,其后证明它的配体分子是造血干细胞因子(stem cell factor,SCF)。它是信号传导分子,对造血干细胞的分化具有 重要作用。目前,小鼠多能干细胞表面分子标志可视为Thy-1Io、WGA+、c-kit+、Lin-。 c-kit分子可高频率表达于多能干细胞表面,但骨髓中c-kit+细胞可分化为各种血细胞,而胸腺中c-kit细胞可分化为淋巴细胞,不能分化为髓 系细胞,所以胸腺内c-kit+细胞,可能是淋巴样干细胞(表7-1)。 表7-1 胸腺及骨髓中c-kit+细胞分化机制 胸腺c-kit 骨髓c-kit 粒细胞系 - + 单核细胞系 - + 红细胞系 - + T细胞 + + B细胞 + + 4.CD34 对人体造血干细胞表面标志的研究,是用单克隆抗体CD34证明的。CD34单克隆抗体检测的抗原即为CD34分子。自人骨髓细胞 中应用FACS可分离纯化CD34+细胞群,如与造血因子共同体外培养可获得含有各种血细胞的混合集落,所以CD34+细胞为骨髓中造血干细 胞,CD34抗原可视为骨髓造血细胞标志之一。 第二节 造血干细胞的分化 一、多能干细胞 多能干细胞是由Till和McCulloch等在60年代初,应用脾集落形成细胞定量法,首先在小鼠体内证明的。他们给经射线照射的小鼠输入同系 鼠骨髓细胞,在10~14天后在脾内形成可见的结节,它是由单一骨髓细胞发育分化而成的细胞集落,称之为脾集落形成单位(colony forming