《造血调控》ppt课件

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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)，经增殖分化成为晚期祖细胞(lateprogenitorcell)，再分化为具有特异形态的、骨髓中不同系别前体细胞(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”。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

2、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。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

3、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。第二节造血干/祖细胞的生长发育特性（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。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

4、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、造血干细胞特性干细胞（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）。造血干细胞又称多能干细胞，由中胚层细胞分化而来，是各种血细胞的始祖，具有高度自我更

5、新、多向分化和增殖能力，并且在造血组织中含量极少，其形态酷似小淋巴样细胞而难以辨认。1.造血干细胞的基本特征（1）自我更新（self-renewal）与自我维持（self-maintenance）干细胞在不断产生祖细胞的同时又保持自己数量和自身特性不变。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干细胞95%以上细胞处于G0期静止状态，不进行DNA合成和有丝分裂，当机体发生缺氧、感染、失血和创伤等应激状态时，干细胞从静止进入增殖的数量增加，以满足机体对造血的需求。（3）造血干细胞全能性（多向分化）分化是不可逆的，一旦定向分化为某种祖细胞，就不可能再变成其它

6、的祖细胞。造血干细胞在特定的条件下可以分化成红细胞、粒细胞、单核细胞、血小板、组织嗜碱细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞及自然杀伤细胞等的祖细胞。（4）造血干细胞不均一性（heterogeneity）造血干细胞有增殖态与静止态之分，并且不断地在静止和增殖态之间转换。造血干细胞代龄（有丝分裂的次数）不同构成了干细胞群体的代龄结构，形成干细胞不均一性。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

7、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）。（2）单克隆抗体法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。CD34+CD38—细胞的性能接近于造血干细胞，同时也证明了造血干细胞具有多向分化的能力。利用FACS自动细胞分选