造血干细胞的发育调控

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1、造血干细胞的发育调控授课教师：刘静jingliucsu@hotmail.com生物科学与技术学院分子生物学研究中心研究方向1：造血发育调控研究方向2：白血病治疗的分子机制研究造血（hematopoiesis）造血干细胞(hematopoieticstemcell)分化为早期祖细胞(primitiveprogenitorcell)，经大量增殖分化成为晚期祖细胞(lateprogenitorcell)，然后再分化为具有特异形态的、骨髓中不同系别的前体细胞(precursorcell)，最后分化成为各类具有生理功能的血细胞的整个过程称为“造血”。骨髓中各类前体细胞是各系祖

2、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。第一节造血器官人体的造血器官是生成血液的器官。起源于中胚叶，主要包括骨髓、胸腺、淋巴结、肝脏和脾等。造血过程分为胚胎期造血和出生后造血。一、胚胎期造血器官人类的血液细胞首先在卵黄囊中形成，肝、脾、胸腺和骨髓均参与造血根据发育过程中造血中心的转移，胚胎期造血分为三个时期：卵黄囊造血期、肝造血期、骨髓造血期1.卵黄囊造血期（中胚叶造血期）始于人胚胎3周左右，卵黄囊壁上的中胚层细胞开始分化聚集成团，称为血岛（bloodisland）。血岛是人类最初的造血中心。血岛外周的细胞分化为血管内皮细

3、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

4、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、出生后造血出生后造血主要靠骨髓。在正常情况下骨髓是唯一能产生红细胞、粒细胞和血小板的场所，也生成淋巴细胞和单核细胞。脾和淋巴结为终生制造淋巴细胞的器官。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

5、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

6、血循环中。第二节造血干/祖细胞的生长发育、特性以及造血调控（一）基本过程造血细胞的生长发育包括增殖、分化、成熟和释放四个方面。多种调节因素控制该过程，维持血细胞数量和质量稳定。造血细胞的增殖（proliferation）是指血细胞通过分裂而使其数量增加的过程。有丝分裂是造血细胞的主要增殖方式。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

7、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根据造血细胞的功能和形态特征，造血细胞生长发育阶段可分为：造血干细胞、造血祖细胞、原始及幼稚细胞造血干细胞阶段造血祖细胞阶段原始及幼稚细胞阶段成熟细胞二、造血干／祖细胞干细胞（stemcell）是具有自我复制和多向分化能力的细胞。早期胚胎中的原始生殖细胞即胚胎干细胞，具有广泛的发育和分化潜能，称为全能干细胞（totipotenthematopoieticstemcell，THSC）。胚胎干细胞分化为各类组织干细胞，造血组织中存在造血干细胞、血管