造血檢驗的基礎(chǔ)理論

造血檢驗的基礎(chǔ)理論造血檢驗的基礎(chǔ)理論第1頁

Cancer,leadingkillerworldwide

Cancerclaims6,000,000deaths;10,000,000newcasesoccur;Increaseto15,000,000in造血檢驗的基礎(chǔ)理論第2頁

leukemiaclaims220,000deaths;

300,000newcasesoccur;

Leukemia,leadingkillerworldwide造血檢驗的基礎(chǔ)理論第3頁NormalCellsCancerCells不受限制過分增殖-腫瘤細(xì)胞最主要特征WhyandHow?造血檢驗的基礎(chǔ)理論第4頁第一節(jié)造血器官造血器官(hematopoieticorgan)-能夠生成并支持造血細(xì)胞分化、發(fā)育、成熟組織器官血細(xì)胞起源-中胚層原始間葉細(xì)胞,主要包含骨髓、胸腺、淋巴結(jié)、肝臟和脾臟。造血細(xì)胞造血(hematopoiesis)-造血器官生成各種血細(xì)胞過程造血檢驗的基礎(chǔ)理論第5頁BloodislandsinYolksacLiver(Spleen&lymphnodes)*Developingbones-Redmarrow*Inadultmarrowdisease*,theseorgansmayagainbesitesofhematopoietictissue-ectopicmyeloidtissue*

e.g.,myelofibrosis（一）胚胎期造血器官造血檢驗的基礎(chǔ)理論第6頁人胚第2周末開始~第9周止血島血管壁造血干細(xì)胞1.中胚葉造血期（卵黃囊造血）造血檢驗的基礎(chǔ)理論第7頁血管生成–血島卵黃囊中胚層成血管細(xì)胞血管內(nèi)皮造血干細(xì)胞(HSC)發(fā)育中血細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第8頁2.肝造血期胚胎第6周~胚胎第7個月紅細(xì)胞生成粒細(xì)胞生成骨髓、脾、胸腺、淋巴結(jié)造血造血檢驗的基礎(chǔ)理論第9頁3、骨髓造血期

紅骨髓紅系、粒系、巨核系、淋巴及單核細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第10頁造血檢驗的基礎(chǔ)理論第11頁（二）出生后造血器官1.骨髓造血紅骨髓黃骨髓造血檢驗的基礎(chǔ)理論第12頁骨髓-海綿樣、膠狀柔軟富于血管造血組織-存在于長骨骨髓腔及各種骨骨松質(zhì)網(wǎng)眼中造血檢驗的基礎(chǔ)理論第13頁骨骼

紅骨髓位于骨盆扁骨脊椎骨頭顱肋骨和胸骨造血檢驗的基礎(chǔ)理論第14頁紅骨髓造血組織網(wǎng)狀組織不一樣發(fā)育階段血細(xì)胞巨噬細(xì)胞脂肪細(xì)胞未分化間充質(zhì)細(xì)胞血竇造血檢驗的基礎(chǔ)理論第15頁Macrophage血竇基質(zhì)細(xì)胞脂肪細(xì)胞巨核細(xì)胞血小板

紅骨髓網(wǎng)狀纖維432基質(zhì)細(xì)胞11-4

發(fā)育中細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞MF造血檢驗的基礎(chǔ)理論第16頁黃骨髓造血檢驗的基礎(chǔ)理論第17頁淋巴器官中樞淋巴器官周圍淋巴器官骨髓淋巴結(jié)、彌散淋巴組織胸腺脾臟造血檢驗的基礎(chǔ)理論第18頁2.淋巴器官造血胸腺脾淋巴結(jié)造血檢驗的基礎(chǔ)理論第19頁胸腺胸腺主要功效產(chǎn)生淋巴細(xì)胞、分泌胸腺素造血檢驗的基礎(chǔ)理論第20頁脾臟脾臟功效：T、B細(xì)胞分化成熟場所，含有造血、儲血、濾血和免疫反應(yīng)功效。造血檢驗的基礎(chǔ)理論第21頁淋巴結(jié)造血檢驗的基礎(chǔ)理論第22頁3.髓外造血肝、脾、淋巴結(jié)胸腺、腎上腺、腹腔脂肪、胃腸道造血檢驗的基礎(chǔ)理論第23頁第二節(jié)造血微環(huán)境

（HematopoieticMicroenvironment）造血器官實質(zhì)細(xì)胞四面支架細(xì)胞組織。骨髓基質(zhì)細(xì)胞（Stromalcells）細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellularmatrix）**微血管系統(tǒng)、末梢神經(jīng)、基質(zhì)及其分泌細(xì)胞因子造血檢驗的基礎(chǔ)理論第24頁（一）骨髓微血管系統(tǒng)營養(yǎng)血管動脈小動脈毛細(xì)血管營養(yǎng)、能量等物質(zhì)交換；調(diào)控血細(xì)胞釋放；調(diào)整組織內(nèi)酸堿度、PO2、PCO2造血檢驗的基礎(chǔ)理論第25頁造血檢驗的基礎(chǔ)理論第26頁（二）骨髓基質(zhì)細(xì)胞及其分泌因子骨髓基質(zhì)細(xì)胞成纖維細(xì)胞（Fibroblasts）內(nèi)皮細(xì)胞（Endothelialcells）脂肪細(xì)胞（Fatcells）巨噬細(xì)胞（Macrophages）造血檢驗的基礎(chǔ)理論第27頁Macrophage血竇基質(zhì)細(xì)胞脂肪細(xì)胞

紅骨髓網(wǎng)狀纖維基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞基質(zhì)組成巨噬細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第28頁基質(zhì)細(xì)胞胞漿細(xì)胞外基質(zhì)

-纖維結(jié)合蛋白（Fibronectin，F(xiàn)n）-膠原（Collagens）-層粘連蛋白（Laminin，Ln）-彈性蛋白（Elastin）-蛋白多糖（Proteoglycans）造血檢驗的基礎(chǔ)理論第29頁2.骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌細(xì)胞因子GM-CSFIL干細(xì)胞因子（SCF）白血病抑制因子（LIF）轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）造血檢驗的基礎(chǔ)理論第30頁第三節(jié)造血干/祖細(xì)胞及骨髓間質(zhì)干細(xì)胞干細(xì)胞全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞

專能干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞造血干細(xì)胞、骨髓間質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞肝干細(xì)胞、腸上皮干細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第31頁（一）造血干細(xì)胞和造血祖細(xì)胞

1.造血干細(xì)胞：又稱多能干細(xì)胞基礎(chǔ)特征：很強(qiáng)增殖潛能。多向分化能力。有自我復(fù)制能力。造血檢驗的基礎(chǔ)理論第32頁造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞“龕”*造血組織本身分化低間葉細(xì)胞在取得適宜造血微環(huán)境

“龕”中可分化為造血干細(xì)胞或造血祖細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第33頁2．造血祖細(xì)胞：又稱定向干細(xì)胞當(dāng)前已確認(rèn)造血祖細(xì)胞有：

A紅細(xì)胞系造血祖細(xì)胞.B粒細(xì)胞單核細(xì)胞系造血祖細(xì)胞.C巨核細(xì)胞系造血祖細(xì)胞。造血檢驗的基礎(chǔ)理論第34頁三、造血干（祖）細(xì)胞（一）造血干細(xì)胞（HSC）全能干細(xì)胞(THSC)（胚胎干細(xì)胞,ESC）多能干細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第35頁干細(xì)胞分化細(xì)胞自我更新多向分化干細(xì)胞活化調(diào)整造血檢驗的基礎(chǔ)理論第36頁脾集落形成單位CFU-S正常小鼠骨骼和脾臟中造血組織X線照射殺死全部造血組織注射取自用染色體標(biāo)志幼鼠造血細(xì)胞脾臟中重新出現(xiàn)造血島,伴有標(biāo)識過細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第37頁脾臟中重新出現(xiàn)造血島,伴有標(biāo)識過細(xì)胞即供體細(xì)胞注射細(xì)胞能在小鼠脾臟中重建一個集落稱為脾集落形成單位COLONY-FORMINGUNIT-SPLEEN(CFU-S)脾集落生成細(xì)胞——多能干細(xì)胞（即造血干細(xì)胞）髓系干細(xì)胞（PSC）淋巴系干細(xì)胞（PLSC）造血檢驗的基礎(chǔ)理論第38頁造血干細(xì)胞特征性

-占骨髓細(xì)胞1%~2%-一些存在于外周血中

-CD34+-缺乏系特異系列抗原表面標(biāo)志（CD3,CD4,CD8等）-多數(shù)細(xì)胞處于G0期或靜止期造血檢驗的基礎(chǔ)理論第39頁造血干細(xì)胞表面標(biāo)志表面標(biāo)志陽性標(biāo)志陰性標(biāo)志CD34、CD133、CD14、CD45Scal-1、C-kit、Thy-1CD38、Lin、HLA-DR、LFA-1、CD45RA、CD71造血檢驗的基礎(chǔ)理論第40頁

CD34是大家普遍認(rèn)同造血干／祖細(xì)胞代表性表面標(biāo)志，隨細(xì)胞分化成熟逐步降低甚至消失。CD34抗原分子量為105—120KD，為高度糖基化I型跨膜糖蛋白。CD34+造血細(xì)胞是一組異質(zhì)性細(xì)胞群體，可深入分化為CD34+CD38+和CD34+CD38-兩個亞群。CD34+細(xì)胞群中90％為祖細(xì)胞，極少為造血干細(xì)胞。造血檢驗的基礎(chǔ)理論第41頁

即使CD34+細(xì)胞不全是造血干細(xì)胞，不過造血干細(xì)胞應(yīng)全部表示CD34分子，所以經(jīng)過篩選CD34+細(xì)胞最少能夠使造血干細(xì)胞得到富集。伴隨造血干細(xì)胞分化成熟，CD34表示水平逐步下降，成熟血細(xì)胞（Lin+）不表示CD34。而最近一些研究顯示，CD34+Lin-造血細(xì)胞又起源于CD34-Lin-。CD34表面標(biāo)志從無到有，又從有到無，充分顯示了造血干/祖細(xì)胞產(chǎn)生、發(fā)育、分化和成熟全過程。造血檢驗的基礎(chǔ)理論第42頁造血干細(xì)胞分離純化

多年來，造血干細(xì)胞表面標(biāo)志研究發(fā)展豐富了干細(xì)胞分離純化伎倆。依據(jù)造血干細(xì)胞表面標(biāo)志，可經(jīng)過免疫細(xì)胞化學(xué)、流式細(xì)胞儀、分子雜交和PCR等各種細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)伎倆來檢測造血干細(xì)胞。正如上述所提及，現(xiàn)大多依然基于對CD34+細(xì)胞富集來篩選造血干細(xì)胞。造血檢驗的基礎(chǔ)理論第43頁密度梯度離心法分離單個核細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第44頁（二）造血祖細(xì)胞（HPC）即定向干細(xì)胞失去自我更新能力只能朝有限分化方向或一個分化方向進(jìn)行細(xì)胞增殖活動造血檢驗的基礎(chǔ)理論第45頁T細(xì)胞祖細(xì)胞（CFU-TL）B細(xì)胞祖細(xì)胞（CFU-BL）紅細(xì)胞早期（爆式）集落形成單位（BFU-E）紅系祖細(xì)胞（CFU-E）粒-單核系祖細(xì)胞（CFU-GM）巨核系祖細(xì)胞（CFU-Meg）嗜酸性粒細(xì)胞祖細(xì)胞（CFU-Eo）嗜堿性粒細(xì)胞祖細(xì)胞（CFU-Bas）造血檢驗的基礎(chǔ)理論第46頁47※概念：MSCs是起源于胚胎發(fā)育早期中胚層一類多能干細(xì)胞※起源：骨髓、肌肉、心臟、肝臟、腎臟、真皮、胰腺、肺臟等（四）間充質(zhì)干細(xì)胞（MesenchymalStemCells,MSCs）

MackayAM，etal.TissueEng,1998PittengerMF,etal.Science,1999.WangJS,etal.JThoracCardiovascSurg,WoodburyD,etal.JNeurosciRes,JiangYH,etal.NatureZhaoZGetal.Bonemarrowtransplantation

.造血檢驗的基礎(chǔ)理論第47頁48

骨髓中除造血干細(xì)胞外還存在著一類具有多向分化潛能間充質(zhì)干細(xì)胞，它含有廣泛分化潛能以及采集方便，輕易在體外培養(yǎng)、誘導(dǎo)和擴(kuò)增特點，已成為細(xì)胞治療中最具發(fā)展?jié)摿?xì)胞起源之一,含有很大應(yīng)用價值。

JiangYH,etal.NaturePeisterA,etalBlood,ReyesM,etalBlood

骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞造血檢驗的基礎(chǔ)理論第48頁49問題提出？

1.MSCs起源有限，而且異基因

MSCs歸巢效率低

2.骨髓MSCs是否受到疾病影響以

及受影響程度

造血檢驗的基礎(chǔ)理論第49頁50干細(xì)胞特點：1，自我更新能力2，在體外長久培養(yǎng)3，高度增殖能力4，在特定條件下能夠向多系細(xì)胞分化MeirellesL,BrJHaematol,DeansR&MoseleyA,ExpHematol,

JiangY,ExpHematol,

造血檢驗的基礎(chǔ)理論第50頁51

MSCs含有支持造血能力：骨髓MSCs經(jīng)過表示細(xì)胞黏附分子和分泌各種造血調(diào)控因子來促進(jìn)造血干細(xì)胞增殖和分化。