造血干细胞系细胞模型（造血干细胞的表型及其特性）
- 作者: 张泠希
- 来源: 投稿
- 2024-12-11
1、造血干细胞系细胞模型
造血干细胞系细胞模型
造血干细胞系细胞模型是一种层次结构，描述了造血干细胞 (HSC) 从早期、自我更新祖细胞分化到成熟血细胞的过程。该模型由多个细胞阶段组成，每个阶段都具有独特的特征和功能。
1. 造血干细胞 (HSC)
自我更新的能力，即产生相同的自我
分化为所有血细胞谱系的能力
耐受化疗和放射治疗，使其成为骨髓移植的宝贵来源
2. 多能祖细胞 (MPP)
具有自我更新能力，但能产生所有血细胞谱系（淋巴系和髓系）
比 HSC 更成熟
3. 祖细胞
包括髓系祖细胞和淋巴系祖细胞
承诺分化为特定谱系的细胞（髓系或淋巴系）
具有有限的自我更新能力
4. 前体细胞
进一步分化，失去自我更新能力
产生成熟血细胞的直接祖细胞
5. 成熟血细胞
包括红细胞、白细胞和血小板
具有特定功能，如氧气转运、免疫防御和凝血
分化途径HSC 通过以下途径分化为成熟血细胞：
髓系：HSC → MPP → 髓系祖细胞 → 前体细胞 → 成熟髓系细胞（单核细胞、粒细胞、红细胞、巨噬细胞）
淋巴系：HSC → MPP → 淋巴系祖细胞 → 前体细胞 → 成熟淋巴细胞（T 细胞、B 细胞、自然杀伤细胞）
调节造血干细胞系的分化受各种因素调节，包括：
转录因子：参与决定细胞命运和功能的基因表达
细胞因子：由细胞释放的信号分子，促进或抑制分化
微环境：细胞周围的空间，提供化学和物理信号
造血干细胞系细胞模型为了解血细胞分化和生成提供了重要框架。它有助于识别和靶向造血干细胞，以治疗血液疾病和开发新疗法。
2、造血干细胞的表型及其特性
造血干细胞（HSC）的表型
HSC可以通过它们在特定细胞表面抗原的表达模式来鉴别。常用的标记物包括：
CD34：一个跨膜糖蛋白，在HSC、祖细胞和早期的淋巴细胞中表达。
CD38：一种跨膜糖蛋白，在成熟的淋巴细胞、等粒细胞和单核细胞中高度表达。
CD45：一种对白细胞共有抗原，它区分了白细胞亚群，例如淋巴细胞、单核细胞和粒细胞。
CD90：一种跨膜糖蛋白，在HSC、祖细胞和基质细胞中表达。
CD117（ckit）：一种酪氨酸激酶受体，在HSC、肥大细胞和组织细胞中表达。
Sca1：一种富含甘氨酸的跨膜蛋白，在HSC、祖细胞和一些组织中表达。
HSC 通常被定义为：
CD34+
CD38
CD45RA
CD90+
CD117+
Sca1+
造血干细胞的特性
HSC 具有几个重要的特性，包括：
自我更新：HSC 可以分裂并产生新的 HSC，从而维持干细胞库。
多能性：HSC 可以分化为所有类型的血细胞，包括红细胞、白细胞和血小板。
归巢：HSC 可以迁移到骨髓，并在那里定植和增殖。
抗凋亡：HSC 对凋亡（程序性细胞死亡）具有耐药性。
细胞周期静止：大多数 HSC 处于细胞周期静止状态（G0），但它们可以被激活并开始增殖。
造血分化途径
HSC 经历一系列分化阶段，最终产生成熟的血细胞。分化途径包括：
共同淋巴细胞祖细胞（CLP）：CLP 是所有淋巴细胞系（B 细胞、T 细胞和自然杀伤细胞）的祖细胞。
粒细胞单核细胞祖细胞（GMP）：GMP 是髓系细胞（中性粒细胞、单核细胞、嗜碱粒细胞和嗜酸粒细胞）的祖细胞。
巨核细胞红细胞祖细胞（MEP）：MEP 是巨核细胞（血小板前体）和红细胞的祖细胞。
这些祖细胞进一步分化为成熟的血细胞，包括：
B 细胞：产生抗体的免疫细胞。
T 细胞：识别和破坏受感染或癌变细胞的免疫细胞。
自然杀伤细胞：一种可以识别和破坏受感染或癌变细胞的免疫细胞。
中性粒细胞：吞噬和破坏细菌的细胞。
单核细胞：吞噬和清除外来物质和细胞碎片的细胞。
嗜碱粒细胞：一种释放组胺和其他炎症介质的细胞。
嗜酸粒细胞：一种参与寄生虫感染和过敏反应的细胞。
血小板：在血管损伤后凝结血液的细胞。
红细胞：携带氧气的细胞。
3、造血干细胞是什么细胞
未分化多能干细胞
4、造血干细胞形态特征
造血干细胞的形态特征
造血干细胞（HSC）是小而无色的细胞，具有高度的自更新能力和多向分化潜能。它们在骨髓中少见，约占所有骨髓细胞的 0.010.1%。
光学显微镜下特征：
大小：直径约 1520 微米。
形态：圆形或椭圆形。
染色质：弥漫，具有细颗粒状外观。
胞质：轻微嗜碱性，无明显细胞器。
电镜下特征：
胞膜：具有微绒毛和胞饮泡。
胞质：含有少量的内质网、核糖体和线粒体。
细胞核：具有中央位点，染色质稀疏。
核仁：12 个，小而淡。
免疫表型：
HSC 表达以下细胞表面标记：
CD34+ (阴性)
CD38 (阴性)
CD45RA (阴性)
CD90+ (阳性)
CD105+ (阳性)
附加特征：
活化标记：当 HSC 被激活时，它们会表达 ckit、Sca1 和 CD135 等标记。
无功能标记：HSC 通常不表达与成熟血细胞相关的标记，例如 CD14 (单核细胞)、CD19 (B 细胞) 或 CD3 (T 细胞)。
异种移植：HSC 能够在免疫缺陷小鼠中建立持久的造血系统。
