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造血幹細胞

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造(zào)血(xuè)幹(gàn)細(xì)胞(bāo)(Hematopoietic stem cells, HSCs) 是血液系統中的成體幹細胞,是一個異質性的羣體,具有長期自我更新的能力和分化成各類成熟血細胞的潛能。它是研究歷史最長且最為深入的一類成體幹細胞,對研究各類幹細胞,包括腫瘤幹細胞,具有重要指導意義。
中文名
造血幹細胞
外文名
Hematopoietic stem cells,HSCs
讀    音
zào xuè gàn xì bāo

造血幹細胞細胞特性

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血液系統中的成熟細胞壽命極短,因此在人的一生中,造血幹細胞需要根據機體的生理需求適時的補充血液系統各個成熟細胞組分。同時在損傷、炎症等應激狀態下,造血幹細胞也扮演着調節和維持體內血液系統各個細胞組分的生理平衡的角色。1961年Till JE, McCulloch EA用小鼠體內脾結節方法第一次證實了造血幹細胞的存在。八十年代後,Weissman等多個實驗室相繼通過細胞表面標記分離出高度純化的不同階段的造血幹祖細胞。在小鼠造血幹細胞的研究中,造血幹細胞的分離是通過細胞表面標記Lineage Sca-1c-kit或者細胞代謝方面的特性(側羣細胞)藉助於流式細胞儀實現的。九十年代通過引入CD34這個細胞表面標記區分小鼠中長期造血幹細胞和短期造血幹細胞。進入二十一世紀後,基於SLAM家族分子(CD41,CD48和CD150)進一步富集造血幹細胞,SLAM分子在造血幹細胞的表達比較穩定,並且能夠廣泛的應用於各品系的實驗小鼠。人HSC表面標記研究也同步發展,目前使用比較廣泛的人的造血幹細胞表面標記為LineageCD34CD38。

造血幹細胞與腫瘤關係

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大部分白血病,特別是急性髄系白血病(AML)以及慢性髄性白血病(CML)的發生,都直接或間接與造血幹細胞異常相關。CML是最經典染色體易位導致造血幹細胞惡變的一類常見白血病,其他多數急性髓系白血病由祖細胞直接惡變而來。造血幹細胞最先獲得染色體易位等主要的致病突變,但並不影響其分化為正常功能的成熟細胞的能力,當染色體易位的造血幹細胞或者其分化下游的細胞獲得第二次打擊之後,就會引發白血病。
造血幹細胞在實體腫瘤微環境調節中也有一定作用,如前列腺腫瘤細胞會模擬造血幹細胞的分子信號,進入造血微環境,並引起造血幹細胞表達譜的改變迫使造血幹細胞離開,也可以通過表達造血細胞遷移相關的分子離開造血微環境,最終導致腫瘤的轉移。
臨牀治療中,造血幹細胞移植廣泛應用於血液系統疾病以及自身免疫疾病,在其它實體瘤的治療中,比如淋巴瘤,生殖細胞瘤,乳腺癌,小細胞肺癌,主要應用於常規治療失敗或復發難治以及具有不良預後因素的患者。

造血幹細胞科學研究

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2022年9月,澳大利亞研究人員進行了兩項研究,不僅揭示了造血幹細胞前體如何在動物和人類中產生,而且揭示了它們是如何被人工誘導的。 [1] 
參考資料