《造血調(diào)控》ppt課件

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1、造血干細胞的發(fā)育調(diào)控授課教師：劉靜jingliucsu@hotmail.com生物科學與技術學院分子生物學研究中心研究方向1：造血發(fā)育調(diào)控研究方向2：白血病治療的分子機制研究造血（hematopoiesis）造血干細胞(hematopoieticstemcell)分化為早期祖細胞(primitiveprogenitorcell)，經(jīng)增殖分化成為晚期祖細胞(lateprogenitorcell)，再分化為具有特異形態(tài)的、骨髓中不同系別前體細胞(precursorcell)，最后分化成為各類具有生理功能的血細胞的整個過程稱為“造血”。造血不包括成熟血細胞在體內(nèi)儲存、釋放、分配和凋亡的過程。第一

2、節(jié)造血器官人體的造血器官是生成血液的器官。起源于中胚葉，主要包括骨髓、胸腺、淋巴結、肝臟和脾等。造血過程分為胚胎期造血和出生后造血。一、胚胎期造血器官人類的血液細胞首先在卵黃囊中形成，肝、脾、胸腺和骨髓均參與造血根據(jù)發(fā)育過程中造血中心的轉移，胚胎期造血分為三個時期：卵黃囊造血期、肝造血期、骨髓造血期胚胎期造血的三個時期不能截然分開，此消彼長，互為交錯。二、出生后造血出生后造血主要靠骨髓。在正常情況下骨髓是唯一能產(chǎn)生紅細胞、粒細胞和血小板的場所，也生成淋巴細胞和單核細胞。脾和淋巴結為終生制造淋巴細胞的器官。一、造血細胞的生長發(fā)育是一個連續(xù)不斷的復雜過程，造血器官內(nèi)的各種造血細胞在造血微環(huán)境中

3、通過細胞與細胞之間相互作用，在各種細胞因子的誘導下，按一定的規(guī)律發(fā)育成為各種成熟的血細胞，然后釋放入血循環(huán)中。第二節(jié)造血干/祖細胞的生長發(fā)育特性（一）基本過程造血細胞的生長發(fā)育包括增殖、分化、成熟和釋放四個方面。造血細胞的增殖（proliferation）是指血細胞通過分裂而使其數(shù)量增加的過程。有絲分裂是造血細胞的主要增殖方式。造血細胞的分化（differentiation）細胞發(fā)育過程中失去某些潛能而獲得新功能的過程，即由多潛能轉變?yōu)閱螡撃艿倪^程。分裂后的細胞在形態(tài)和功能上產(chǎn)生新的特征，分化過程是不可逆的。造血細胞的成熟（maturation）造血干細胞定向分化，從原始經(jīng)幼稚到成熟細胞的

4、發(fā)育過程。血細胞越成熟其形態(tài)越易辨認，功能也日趨完善。成熟的血細胞在骨髓內(nèi)通過“髓血屏障”釋放入血循環(huán)中。（二）造血細胞生長發(fā)育階段根據(jù)造血細胞的功能和形態(tài)特征，造血細胞生長發(fā)育階段可分為：造血干細胞造血祖細胞原始及幼稚細胞造血干細胞階段造血祖細胞階段原始及幼稚細胞階段成熟細胞二、造血干細胞特性干細胞（stemcell）是具有自我復制和多向分化能力的細胞。早期胚胎中的原始生殖細胞即胚胎干細胞，具有廣泛的發(fā)育和分化潛能，稱為全能干細胞（totipotenthematopoieticstemcell，THSC）。造血干細胞又稱多能干細胞，由中胚層細胞分化而來，是各種血細胞的始祖，具有高度自我更

5、新、多向分化和增殖能力，并且在造血組織中含量極少，其形態(tài)酷似小淋巴樣細胞而難以辨認。1.造血干細胞的基本特征（1）自我更新（self-renewal）與自我維持（self-maintenance）干細胞在不斷產(chǎn)生祖細胞的同時又保持自己數(shù)量和自身特性不變。高度的自我更新能力是造血干細胞最基本的生物學特征之一。（2）造血干細胞靜止狀態(tài)干細胞95%以上細胞處于G0期靜止狀態(tài)，不進行DNA合成和有絲分裂，當機體發(fā)生缺氧、感染、失血和創(chuàng)傷等應激狀態(tài)時，干細胞從靜止進入增殖的數(shù)量增加，以滿足機體對造血的需求。（3）造血干細胞全能性（多向分化）分化是不可逆的，一旦定向分化為某種祖細胞，就不可能再變成其它

6、的祖細胞。造血干細胞在特定的條件下可以分化成紅細胞、粒細胞、單核細胞、血小板、組織嗜堿細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞及自然殺傷細胞等的祖細胞。（4）造血干細胞不均一性（heterogeneity）造血干細胞有增殖態(tài)與靜止態(tài)之分，并且不斷地在靜止和增殖態(tài)之間轉換。造血干細胞代齡（有絲分裂的次數(shù)）不同構成了干細胞群體的代齡結構，形成干細胞不均一性。2．造血干細胞檢測單個細胞在生物體內(nèi)有能力長期重建造血是判斷該細胞為造血干細胞的“金標準”。造血干細胞的數(shù)量極少，形態(tài)上不能區(qū)別，干細胞抗原性弱，僅有很少表面抗原。（1）脾集落測試法1961年Till等首先采用體內(nèi)試驗小鼠脾集落形成間接證明了造血干細胞

7、的存在：將受體小鼠以致死劑量射線照射后，破壞全部造血細胞，再輸以供體骨髓或血液，小鼠能存活，并在受體小鼠脾中形成紅系、粒系、巨核系細胞結節(jié)，這些都是由單個細胞增殖分化而來，即脾集落形成單位（CFU-S）。（2）單克隆抗體法CD34+CD38—單個細胞可形成原代集落，并可向紅系、粒系、巨噬系、巨核系等細胞分化。CD34+CD38—細胞的性能接近于造血干細胞，同時也證明了造血干細胞具有多向分化的能力。利用FACS自動細胞分選