【精选】造血干细胞的发育调控.ppt

造血干细胞的发育调控造血（hematopoiesis）骨髓中各类前体细胞是各系祖细胞分化走向成熟的过渡形态。造血不包括成熟血细胞在体内储存、释放、分配和凋亡的过程。第一节造血器官一、胚胎期造血器官1.卵黄囊造血期（中胚叶造血期）血岛外周的细胞分化为血管内皮细胞。血岛中央的细胞形成多能造血干细胞继尔分化成幼稚红细胞以后大量的多能造血干细胞迁移至肝、脾、骨髓和淋巴组织继续增殖、分化为干细胞。胚胎2个月后卵黄囊逐渐退化、萎缩被肝、脾取代其造血功能。2．肝造血期始于胚胎第6周是卵黄囊血岛的造血干细胞移植到肝脏的结果以造红细胞为主后期可生成粒细胞和巨核细胞。肝脏是胚胎2~5个月的造血中心持续至第7个月时逐渐被骨髓造血替代。此外脾、胸腺、淋巴结等也参与造血。3．骨髓造血期自胚胎第14周骨髓开始造血5个月以后成为胚胎期的造血中心。骨髓中的造血干细胞来源于肝、脾可维持终生。胚胎期的骨髓主要生成红细胞、粒细胞和巨核细胞也生成淋巴细胞和单核细胞。胚胎期造血的三个时期不能截然分开此消彼长互为交错。二、出生后造血1．骨髓骨髓是位于骨髓腔内的海绵样胶状组织有红骨髓和黄骨髓之分。婴幼儿的骨髓几乎都参与造血即全为红骨髓。约从5岁开始长骨的髓腔内出现脂肪细胞随年龄增长长骨远端的红骨髓转化为黄骨髓。成人的红骨髓和黄骨髓约各占50%但黄骨髓仍有造血潜能当机体需要时又转变为红骨髓而参与造血。2.淋巴器官分为中枢淋巴器官和周围淋巴器官。中枢淋巴器官主要包括胸腺和骨髓主导淋巴细胞的产生、增殖、分化和成熟。周围淋巴器官主要包括淋巴结、脾、肠粘膜相关淋巴组织等是淋巴细胞聚集和免疫应答发生的场所。3.髓外造血正常情况下胎儿出生2个月以后骨髓以外的组织如肝、脾淋巴结等不再制造红细胞、粒细胞和血小板。但在某些病理情况下如骨髓纤维化、骨髓增生性疾病及某些贫血这些组织又恢复造血功能（常可导致相应器官肿大）称为髓外造血。一、造血细胞的生长发育是一个连续不断的复杂过程造血器官内的各种造血细胞在造血微环境中通过细胞与细胞之间相互作用在各种细胞因子的诱导下按一定的规律发育成为各种成熟的血细胞然后释放入血循环中。（一）基本过程造血细胞的增殖（proliferation）造血细胞的分化（differentiation）细胞发育过程中失去某些潜能而获得新功能的过程即由多潜能转变为单潜能的过程。分裂后的细胞在形态和功能上产生新的特征分化过程是不可逆的。造血细胞的成熟（maturation）造血干细胞定向分化从原始经幼稚到成熟细胞的发育过程。血细胞越成熟其形态越易辨认功能也日趋完善。成熟的血细胞在骨髓内通过“髓血屏障”释放入血循环中。（二）造血细胞生长发育阶段二、造血干／祖细胞（一）造血干细胞1.造血干细胞的基本特征（1）自我更新即细胞通过有丝分裂产生的两个子代细胞与亲代细胞具有相同的特征。造血干细胞的自我更新是维持其数量平衡的基础亦称自我维持。高度的自我更新能力是造血干细胞最基本的生物学特征之一。（2）造血干细胞静止状态（3）造血干细胞全能性（多向分化）（4）造血干细胞不均一性2．造血干细胞检测单个细胞在生物体内有能力长期重建造血是判断该细胞为造血干细胞的“金标准”。造血干细胞的数量极少形态上不能区别干细胞抗原性弱仅有很少表面抗原。（1）脾集落测试法1961年Till等首先采用体内试验小鼠脾集落形成间接证明了造血干细胞的存在：将受体小鼠以致死剂量射线照射后破坏全部造血细胞再输以供体骨髓或血液小鼠能存活并在受体小鼠脾中形成红系、粒系、巨核系细胞结节这些都是由单个细胞增殖分化而来即脾集落形成单位（CFU-S）；将脾结节细胞静脉注射给受体小鼠该小鼠也能存活。证实了骨髓或血液中存在血液细胞的祖先细胞。（2）单克隆抗体法利用FACS自动细胞分选系统分选出CD34+CD38+及CD34+CD38—亚群细胞在无血清体系中加入各种细胞因子（如SCF、IL-3、IL-6、GM-CSF及Epo）刺激结果表明CD34+CD38—单个细胞可形成原代集落并可向红系、粒系、巨噬系、巨核系等细胞分化。（3）造血干细胞的表面标记的流式细胞仪检测（二）造血祖细胞造血祖细胞根据其分化能力可分为多向祖细胞和单向祖细胞。多向祖细胞可进一步分化为单向祖细胞。通过体外造血细胞半固体培养证实了造血祖细胞的存在。红细胞爆式集落形成单位（BFU-E）（三）造血干／祖细胞的临床应用三、造血调控（一）集落刺激因子类(colony-stimu