造血干细胞定向分化扩增与移植
【生理学】血细胞生成的部位和一般过程

【生理学】血细胞生成的部位和一般过程
血细胞均起源于骨髓造血干细胞。
造血过程就是各类造血细胞发育和成熟的过程。
根据造血细胞的功能与形态特征,一般把造血过程分为造血干细胞、定向祖细胞和形态可辨的前体细胞三个阶段。
造血干细胞具有自我复制、多向分化与重建长期造血的能力。
造血干细胞就具有对称性与非对称性有丝分裂能力。
通过对称性有丝分裂产生两个完全相同的子代干细胞,通过非对称有丝分裂产生一个子代干细胞和一个早期祖细胞。
造血干细胞通过自我复制和自我维持可保持自身细胞数量的稳定;通过多向分化则可形成各系定向祖细胞。
因此,调节造血干细胞对称性与非对称性有丝分裂对于维持造血干细胞数量稳定,满足机体造血的需求极为重要。
在造血干细胞移植时,造血干细胞的定居、增值、分化仅局限于造血干细胞组织,这表明造血干细胞的发生需要适宜的造血微环境。
造血微环境是指造血干细胞定居、存活、增殖、分化和成熟的场所,包括造血器官中的基质细胞、基质细胞分泌的细胞外基质和各种造血调节因子,以及进入造血器官的神经和血管,在血管细胞生成的全过程中发挥调控、诱导和支持作用。
基质细胞是指骨髓中的网状细胞、内皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、脂肪细胞、成骨细胞以及骨髓基质干细胞等多种细胞。
这些细胞产生细胞因子,调节HSC的增殖与分化,为造血干细胞提供营养和黏附的场所。
造血干细胞经静脉输入能很快归巢至骨髓,与其表达相应黏附蛋白有关。
机体在受到某些物理因素(如γ射线、X射线)、化学因素(如氯霉素、苯)和生物因素(病毒)等损害时,造血干细胞可发生质的异常和量的减少,或造血微环境的缺陷,可引起再生障碍性贫血。
造血干细胞的恶性突变可引起白血病的发生。
造血干细胞

造血干细胞一定义造血干细胞是骨髓中的干细胞,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。
也是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。
干细胞可以救助很多患有血液病的人们,最常见的就是白血病。
虽其配型成功率相对较低,且费用高昂,但其治疗效果好且捐献造血干细胞对捐献者的身体并无很大伤害。
二特征人体内所有的血细胞都来自造血干细胞(hematopoieticstemcells,HSC)的定向分化。
HSC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,有两个重要特性:(1)高度的自我更新或自我复制能力;(2)可定向分化、增殖为不同的血细胞系,并进一步生成血细胞。
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。
三造血干细胞的造血原理1 造血干细胞具有多潜能性,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,HSC多处于增殖周期之中;而在正常骨髓中,则多数处于静止期,当机体需要时,其中一部分分化为成熟血细胞,另一部分进行分裂增殖,以维持HSC的数量相对稳定。
人类HSC首先出现于胚龄第2~3周的卵黄囊,在胚胎早期(第2~3个月)迁至肝、脾,第5个月又从肝、脾迁至骨髓。
从胚胎末期一直到出生后,骨髓成为HSC的主要来源。
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。
2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。
干细胞定向分化的实验技巧

干细胞定向分化的实验技巧干细胞是具有自我更新和分化为多种细胞类型潜能的细胞群体。
干细胞定向分化是指将未分化的干细胞诱导分化为特定细胞类型的过程。
这项技术在医学研究和临床应用中具有巨大的潜力,可以用于组织工程、再生医学和疾病治疗等领域。
在干细胞定向分化的实验中,一些关键的技巧和方法是必不可少的。
本文将介绍一些常用的干细胞定向分化实验技巧。
1. 干细胞培养和扩增在进行干细胞定向分化实验之前,首先需要培养和扩增干细胞。
常用的干细胞包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)。
在培养过程中,需要提供适当的培养基和生长因子来维持干细胞的自我更新和增殖能力。
在扩增时要注意细胞的密度控制,以避免细胞在过度拥挤的环境中产生自发分化。
2. 诱导分化因子的选择和优化干细胞定向分化的关键是选择合适的诱导分化因子。
对于每种分化类型,诱导因子的选择和浓度需要进行优化。
通常,这些诱导因子可以是细胞因子、转录因子或化学物质。
例如,要将干细胞定向分化为神经细胞,可以添加神经生长因子等相关因子。
在优化过程中,可以通过调整因子的浓度、处理时间和培养条件来实现更有效的定向分化。
3. 细胞外基质的使用细胞外基质(ECM)是一种提供细胞黏附和信号传导的支持物质。
在干细胞定向分化实验中,使用细胞外基质可以模拟体内的微环境,促进特定细胞类型的定向分化。
常用的细胞外基质包括胶原蛋白、纤维蛋白和海藻酸。
选择合适的细胞外基质可以提高定向分化的效率和特异性。
4. 流式细胞术分析流式细胞术是一种常用的细胞分析方法,可以用来检测和分离不同细胞类型。
在干细胞定向分化实验中,可以利用流式细胞术来检测和定量特定细胞表面标记物的表达。
通过标记特定蛋白或分子,可以确定定向分化的效率和细胞类型的纯度。
流式细胞术还可以用于分离和纯化特定细胞群体,以进一步进行后续实验。
5. 功能性分析在干细胞定向分化实验中,除了表面标记物的表达外,还需要进行功能性分析来验证定向分化的效果。
造血干细胞的研究发明基本原理

造血干细胞的研究发明基本原理造血干细胞是研究最多的干细胞。
在一个世纪之前就推测出,组织再生能力较强的骨髓中有干细胞的存在。
另外,在广岛、长崎的核爆炸中,我们知道了骨髓造血组织对放射线有很高的敏感性:因为造血障碍引起的中性粒细胞减少导致的感染,以及血小板减少导致的出血,都能很快导致人的死亡。
造血障碍程度与放射线暴露量成正比。
但即使照射了致死剂量的放射线(人和小鼠都是10Gy左右),如果能进行骨髓移植治疗,还有存活的可能。
通过移植含有造血干细胞的骨髓细胞,不仅能缓解血细胞减少,还能长时间地维持造血功能。
1957年,研究者发表了在小鼠模型上进行骨髓移植治疗白血病的方法",利用放射线照射下杀死白血病细胞,再通过移植正常的造血干细胞来恢复正常造血;之后乂出现了多种实验动物的骨髓移植研究。
随后,Thomas等研究者们进行了人体的临床试验,当时并未认识到组织适应性等问题,所以人体骨髓移植治疗白血病等恶性疾病经过了一个曲折的过程。
但是,在很多患者的协助与临床医师的努力下,造血干细胞成为人体干细胞用于再生医疗的先驱。
造血干细胞的定义造血干细胞是具有自我更新能力和多向分化能力的一种细胞:该细胞由发明了脾集落形成细胞定量法的Till和McCulloch首次明确记载,他们同时证明该细胞具有很强的增殖能力、人们过去都在关注造血干细胞的可塑性,后来渐渐地认识到其增殖能力的重要性:比如就造血干。
细胞而言,如果向心肌细胞或神经细胞转化只能生成几个细胞,真的能超越其细胞系谱或者胚层界限,产生血液以外的细胞吗?对此暂时还没有确切的答案。
但是,如果其有较强的增殖能力,能产生不计其数的心肌细胞或者神经细胞的话,可能性还是存在的七但是目前认为,造血干细胞还不具有与其较强增殖能力相匹配的可塑性。
向照射了致死剂量放射线的小鼠注射正常小鼠的骨髓或脾脏细胞后,在第8天到第12天后就可以在脾的表面形成肉眼可见的“瘤”,称之为“脾集落二一个脾集落是由一个脾集落形成细胞发育而来的。
干细胞的分化与定向诱导技巧

干细胞的分化与定向诱导技巧干细胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的一类基础细胞。
在医学领域,干细胞具有广阔的应用前景,可以用于组织重建、疾病治疗以及新药研发等方面。
干细胞的分化与定向诱导是实现这些应用的关键步骤,本文将介绍干细胞分化的基本原理和常用的定向诱导技巧。
干细胞分化的基本原理是指通过调控细胞内外环境来引导干细胞向特定细胞类型分化的过程。
在自发分化过程中,干细胞通过自身的遗传调控和信号传导路径来实现分化。
而定向诱导技巧则是通过外部介入,利用特定的因子和技术手段来控制干细胞的分化方向,使其转变为目标细胞类型。
在干细胞分化的过程中,存在内源性和外源性两种分化信号。
内源性信号是指体内存在的调控因子,如基因表达调控和细胞信号通路等。
外源性信号则是指通过外部途径引入的调控因子,如特定细胞因子和生化材料等。
这些信号可以单独或联合作用,通过激活或抑制细胞内特定信号通路,从而实现干细胞向特定细胞类型的转变。
定向诱导技巧主要包括生化诱导和物理诱导两种方法。
生化诱导是利用生物化学因子来诱导干细胞的分化。
常见的生化诱导因子包括生长因子、转录因子和化学物质。
生长因子可以通过激活特定信号通路促进细胞增殖和分化,转录因子则可以通过与DNA结合来控制基因表达,进而诱导细胞分化。
化学物质则可以改变细胞内的环境,如酶抑制剂和分化诱导剂等。
生化诱导的优势在于可以精确地调控分化的时间和程度,但其不足之处在于需要优化诱导因子的浓度和时间,以及需要解决因子稳定性和细胞毒性等问题。
物理诱导是利用物理力学原理来诱导干细胞的分化。
常见的物理诱导方法包括微环境模拟和力学刺激。
微环境模拟是通过模拟细胞自然生长环境,如细胞外基质、细胞间隙和培养基等,来提供合适的生长条件和机械性刺激,从而引导干细胞的分化。
力学刺激是通过应用机械压力、牵拉力或剪切力等来调节细胞内外环境,从而影响干细胞的分化。
物理诱导的优势在于可以模拟细胞自然生长环境,更好地保持细胞功能和生化特性,但其不足之处在于需要优化刺激力的强度和时间,以及需要解决刺激对细胞的毒性和特异性等问题。
造血干细胞研究进展

造血干细胞研究进展摘要:造血干细胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,在人体造血系统中起着至关重要的作用。
本文介绍了造血干细胞的生物学特征、表面标志以血干细胞在干细胞移植、细胞治疗和基因治疗等方面的临床应用和前景。
造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)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的原始细胞,即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。
造血干细胞是干细胞中研究最早、最多、最深入的一种,近年来在造血干细胞的多个研究领域均取得了重要进展。
1 造血干细胞的发现造血干细胞的发现源于第二次世界大战后放射医学的研究,Jacobson 等[1-3]发现小鼠与豚鼠的脾脏与骨髓中存在有一类细胞,即造血干细胞,能够重建经致死剂量射线照射过的小鼠与豚鼠的造血系统。
随着单克隆抗体技术与流式细胞分选技术的出现,人们利用多种针对细胞表面抗原的抗体组合,分离到相对较纯的小鼠与人骨髓与胚胎组织中的造血干细胞与造血前体细胞群(hematopoietic progenitorcell)。
其中,美国斯坦福大学Weissman 实验室在分离与鉴定小鼠与人的造干细胞方面所做的工作最为杰出[4-9]。
长期以来,对于造血干细胞是由多种不同的、可以分化成不同种类成熟细胞所组成,还是由一类可以分化成所有造血系统成熟细胞所组成,人们存有争论。
直到1996 年,Osawa 等[10]通过单个细胞移植的方法,验证了一个造血干细胞就可以重建机体整个的造血系统,才结束了对于这一问题的争论。
2 对小鼠造血干细胞的早期发生的研究造血干细胞的发生到目前为止,人们对于小鼠造血干细胞的早期发生研究得相对较多。
造血干细胞移植的免疫学研究进展

造血干细胞移植的免疫学研究进展孙湘兰综述(江苏大学杂志社,江苏镇江212013)[ 关键词] 造血干细胞;免疫;进展[ 中图分类号] R329. 1 ;R392 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1671 - 7783 (2003) 01 - 0075 - 04造血干细胞(hemotopoietic stem cell , HSC) 又称多能造血干细胞,它是从卵黄囊全能间叶细胞分化而来的最原始的造血细胞,具有高度自我更新或自我复制并进一步分化为各系祖细胞的能力。
造血干细胞经有丝分裂后,正常稳定状态下约半数子细胞仍保持干细胞的全部特性,称自我更新,这样就能使干细胞池的大小维持不变。
另有半数的干细胞有丝分裂过程中特征发生改变走向逐渐分化的途径,离开干细胞池进入增殖分化池。
从而维持了机体的正常造血,保证了机体在生命过程中对各类细胞的需要,如果二者失去平衡则会导致病理性造血。
临床利用造血干细胞的自我更新和分化这两个重要的基本特性应用造血干细胞移植技术治疗各种疾病,并使造血功能得以重建[ 1 ] 。
造血干细胞移植包括骨髓细胞移植和从外周血、脐带血中分离的造血干细胞,经体外培养扩增后移植给患者,用于重建或恢复受者的造血功能和免疫功能。
随着分子生物学、免疫学及细胞培养技术的完善,对造血干细胞生物学特性、免疫表型的研究日益深入。
本文对造血干细胞移植的免疫学研究进展作一综述。
1 造血干细胞移植类别造血干细胞移植已成为治疗恶性血液病和某些对免疫疗法有耐药性的难治性自身免疫病、实体瘤等的有效手段。
目前,造血干细胞的移植包括自体移植和同种异体移植。
自体移植又分为自体骨髓细胞移植、自体外周血干细胞移植; 异体移植有异体骨髓细胞移植、脐带血造血干细胞移植。
它们因各自的特点都得到了临床医生的高度重视。
自体骨髓干细胞移植减少了排斥反应的发生,但临床移植也不易成功,其主要原因是回输了肿瘤细胞致肿瘤复发。
近年来研究发现外周血和骨髓干细胞对血液系统的恢复效果是相同的,但二者比较,自体外周血干细胞移植则表现出更大的优势:取材方便,不需多次多部位骨髓穿刺,对病人基本无创伤;可从周身各处造血组织采集细胞,对骨髓有浸润或是接受放射线照射不能采集骨髓的病人可施行; 移植物所含肿瘤细胞和T 细胞数量少,降低了复发和同种异基因移植后移植物抗宿主病( GVHD) 的发生;动物实验证明造血和免疫重建早,辐射敏感性低和植入率高而备受青睐[ 2~5 ] ; 脐带血中不仅含有丰富的、有旺盛增殖能力的、未分化的造血干细胞,而且还有较高活性的造血调控因子和一定量的造血支持细胞。
小鼠造血干细胞制备

小鼠造血干细胞制备引言:造血干细胞是一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞,可以不断产生各种血液细胞,包括红细胞、白细胞和血小板。
研究小鼠造血干细胞制备的方法对于深入了解造血过程、治疗血液系统疾病以及开发新型治疗方法具有重要意义。
一、小鼠造血干细胞的来源小鼠造血干细胞可以从多个来源获得,包括骨髓、外周血和胚胎等。
其中,骨髓是最常用的来源之一,因为在骨髓中富含大量造血干细胞。
此外,小鼠外周血中也存在一定数量的造血干细胞,可以通过采集外周血得到。
另外,小鼠胚胎的早期阶段也含有造血干细胞,可以通过体外培养的方法获得。
二、小鼠造血干细胞的分离与富集为了获得高纯度的小鼠造血干细胞,需要对细胞进行分离和富集。
常用的方法包括密度梯度离心、免疫磁珠分离和流式细胞术等。
密度梯度离心是一种通过调整细胞悬液的密度差异来分离细胞的方法,可以根据细胞的大小和密度将造血干细胞与其他细胞分离开来。
免疫磁珠分离是利用特定抗体与细胞表面标记物的结合来选择性富集造血干细胞的方法,可以通过磁珠的吸附和洗脱实现对目标细胞的富集。
流式细胞术结合特定抗体和荧光染料的使用,可以通过单个细胞的流动和荧光信号来鉴定和富集造血干细胞。
三、小鼠造血干细胞的培养和扩增获得小鼠造血干细胞后,需要进行培养和扩增,以满足后续实验的需要。
常用的培养基包括DMEM/F12、RPMI 1640和Iscove's Modified Dulbecco's Medium等,其中添加适量的生长因子和细胞因子可以促进造血干细胞的增殖和分化。
在培养过程中,需要注意细胞的密度和培养时间,避免细胞过度分化或过度增殖。
四、小鼠造血干细胞的分化和功能研究小鼠造血干细胞可以通过不同的诱导因子和培养条件进行定向分化,得到不同类型的血液细胞。
例如,添加EPO和SCF等因子可以促进红细胞的分化,添加GM-CSF和G-CSF等因子可以促进粒细胞的分化。
通过研究小鼠造血干细胞的分化和功能,可以深入了解造血过程的调控机制以及与血液系统疾病的关联。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
我国建成世界最大人胚胎干细胞库
我国建成世界最大人胚胎干细胞库
中南大学生殖与干细胞工程研究所所长卢光琇带领科研团队,建成了目
前世界上最大的具有不同组织,相容性抗原的人胚胎干细胞库。 建立的人胚胎干细胞系已达300多株,使保存的早期微量细胞的复苏效 率超过了95%,达到国际领先水平。 并建立了世界上首个基因完全纯合的人类孤雌干细胞系。
Haematopoietic stem cells (HSCs)
诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS )
2006年日本首次通过逆转录病毒将4个转录因子即 Oct3/4、Sox2、c-Myc 及 Klf4导入小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast,MEF)获得一种 多能干细胞,并命名为iPS。 2007年11月,美国和日本同时宣布将人体皮肤细胞(skin cell)改造成了iPS。
干细胞移植
替换那些因病“下岗”的细胞
修复那些“过劳死”的组织
起到“全能修理工”的作用
目前, 除造血干细胞移植被作为成熟技术应用于临床 治疗外,其他干细胞移植技术尚处在临床研究阶段。
造血干细胞作为干细胞研究 与应用的突破口
造血细胞是细胞增殖分化的最佳模型。
造血干/祖细胞及各系血细胞的表面标志较为清楚 ,可进行定量分 析,且可分选。
外周血造血干/祖细胞表型特性
CD34+ (最广泛的HSC的表面标志) AC133+ (细胞表面糖蛋白) c-kit(CD117)+(SCFR,造血干细胞因子受体) 方法:利用各种抗CD 抗原的单克隆抗体区分。 Flt3(CD135)+
CD38- CD33Thy-1- (CD90low)(胸腺细胞表面抗原标志) CD71- HLA-DR-(与细胞增殖有关) MCD45RAlow Lin- (已分化为特定细胞的标记) Rh123low HO33342low
弱 小
无
胞核: 大 小,染色质稀 密,核仁有 无
胞质: 少 多,嗜碱性由强 弱 无,特殊产物无 少 多
Schematic view of adult haematopoiesis
HSC, haematopoietic stem cell; CLP, common lymphoid progenitor; CMP, common myeloid progenitor.
胎儿的脐带结构示意图
脐带血干细胞体外集落图
什么是造血干细胞?
Heamatopoietic Stem Cell,HSC
红色为CD34表型的造血干细胞, 绿色为CD31表型的内皮细胞, 蓝色为DAPI。
胎盘绒毛膜显微镜图像
血细胞发生演变规律
自我复制、多向分化
祖/定向干C
原始C
幼稚C(早中晚)
成熟C
分化: 强 胞体: 大
HLA全相合 三、按供受体间HLA相关性 (Human Leukocyte Antigen) HLA不全相合 四、CD34+细胞移植 五、按预处理强度和目的 HLA不相合 清髓性造血干细胞移植 非清髓性造血干细胞移植
1 骨髓移植(bone marrow transplantation,BMT)
通过多点骨髓腔穿刺,抽吸含HSC的骨髓血混合液,是经典
造血干细胞增殖及向各系分化的重要诱导因子、受体、信号转导、 微环境(niche)等因素较为清楚。
ห้องสมุดไป่ตู้
造血细胞发挥功能可相对游离,不需“生物支架”、神经、血管、 外科移植等复杂的“下游”工艺,便于直接应用于临床。
The Nobel Prize, 1990
E. Donnall Thomas
first succsessful HSCT in treatment of acute leukemia
而干细胞中包含一种端粒酶,能够构建端粒备份,使细胞
获得永生。
我国建成世界最大人胚胎干细胞库
干细胞的应用
―制造或再生”器官,为细胞治疗、组织替代治疗、器官移植等提供新
的技术途径。 与基因工程技术相结合,利用基因定点缺失与突变等进行更加有效的基 因治疗,为疾病、创伤、衰老和遗传等因素所致的组织器官损伤或功能 障碍的治疗提供了新的思路。 解决人类面临的大多数医学难题,如心血管疾病、自身免疫性疾病、糖 尿病、骨质疏松、恶性肿瘤、老年性痴呆、帕金森病、严重烧伤、脊髓 损伤和遗传性缺陷等疾病的治疗。 Stem Cells: Flexible friends. Nature 2012 ,Mar 1,483:S22–S26. DOI: doi:10.1038/483S22a
造血干细胞移植的分类
骨髓干细胞移植(BMT) 一、按细胞来源 外周血造血干细胞移植(PBHSCT) 脐带血干细胞移植(UCBSCT) 胎肝移植 (FLCT) 二、按供体与宿主的关系 自体(autologous) 异体造血干细胞移植 异种(xenogeneie) 同基因 (syngeneic) : 同卵双生 异基因 (allogeneic ): 有血缘 (related) 无血缘(un-related)
什么是造血干细胞移植?
(Heamatopoietic Stem Cell Transplantation,HSCT)
经大剂量放化疗或其他 免疫抑制预处理,清除受体
体内的肿瘤细胞和异常克隆
细胞,阻断发病机制,然后 把自体或异体造血干细胞移
植给受体,使受体重建正常
造血和免疫功能,从而达到 治疗目的的一种治疗手段。
KDR + (Vascular endothelial growth factor reecptor 2, VEGFR2)
外周血造血干/祖细胞功能特性
以体外半固体培养中集落形成能力来测定
CFU-GM LTC—IC HPP-CFC
CFU-G
CFU-M
HSC
CFU-MIX
BFU-E
CFU-Meg
早 期 祖 细 胞
iPS : no need for embryos!
‘genetic reprogramming’ = add certain genes to the cell
adult cell induced iPS behaves like an ES
干细胞的端粒酶(telomerase)
普通细胞受到端粒(telomere)的限制,在经历一定次数的分 裂后就会死亡。细胞的DNA复制机器无法达到DNA链的 最顶端,因此随着每次细胞分裂端粒会逐渐缩短。
Thomas ED, Lochte HL, Lu WC, Ferrebee JW. Intravenous infusion of bone marrow in patients receiving radiation and chemotherapy. N. Engl. J. Med. 1957; 257: 491.
造血干细胞定向分化扩增与移植
生物技术学院生物治疗研究所
李妍
追溯干细胞的发现史
1868年,德国生物学家Ernst Haeckel第一次利用“干细胞”一词来描
述受精卵(fertilized egg or zygote)。
1981年起,研究人员长期致力于小鼠胚胎干细胞研究工作。 1998年,研究人员首次分离出小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cell)。 2006年,日本首次诱导小鼠胚胎成纤维细胞成为多能干细胞,并命名 为iPS (induced pluripotent stem cell) 。
2008 年《Cell Stem Cell》创刊仅2年,影响因子(impact factor,IF)从
0冲至16.826 23.563(2009年) 25.943(2010年)。
干细胞分类
按发育状态
胚胎干细胞 (embryonic stem cell,EC) 成体干细胞 (somatic stem cell): 造血干细胞 神经干细胞 肌肉干细胞
skin
breast
testicles
intestines (gut)
bone marrow muscles
There are other tissues and organs containing somatic SC except for above mentioned.
Somatic stem cells:
异基因BMT(allogeneic BMT,allo-BMT)
2 外周血干细胞移植
(peripheral blood stem cell transplantation, PBSCT) 使用药物和细胞因子动员,促使HSC从骨髓释放到外周 血,然后通过血细胞分离机从循环血中收集HSC。与BMT相 比,具有采集方便、供者不需麻醉、移植后造血细胞恢复 快,而GVHD发生率和严重程度并无明显增加等优点。
的移植方法,效果可靠。但采髓需在全麻或硬膜外麻醉下进行,
通常需采集骨髓混合液600-1000ml,具体数值随患者体重来定, 但GVHD (graft versus host disease) 发生。
包括
自体BMT (autologous BMT,ABMT)
同基因BMT(syngeneic BMT,syn-BMT)
……
胚胎干细胞
神经干细胞
光学显微镜下的神经(左)和肌肉(右)干细胞
干细胞分类
按分化潜能
Totipoent (全能):ES
pluripotent(多能):somatic SC
unipotent(单能): somatic SC
Where we find somatic SC?
surface of the eye brain