造血干細(xì)胞課件

關(guān)于造血干細(xì)胞第1頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、血細(xì)胞起源的傳統(tǒng)觀點(diǎn)二、多能造血干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)三、多能造血干細(xì)胞的基本特性四、造血干細(xì)胞的組成五、造血祖細(xì)胞的增殖與分化六、各種造血祖細(xì)胞的增殖與分化七、造血干細(xì)胞(多能造血干細(xì)胞)的形態(tài)八、多能造血干細(xì)胞的來(lái)源九、造血干細(xì)胞研究的醫(yī)學(xué)意義第2頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、血細(xì)胞起源的傳統(tǒng)觀點(diǎn)

長(zhǎng)期以來(lái)有一元論、二元論、三元論和多元論學(xué)派之爭(zhēng)。目前的觀點(diǎn)。第3頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、Maximow和Bloom等的一元論學(xué)派原始網(wǎng)狀細(xì)胞

原血細(xì)胞，在不同的局部環(huán)境條件下再分化為各種血細(xì)胞。在骨髓分化發(fā)育為紅細(xì)胞、粒細(xì)胞和巨核細(xì)胞。在淋巴器官發(fā)育為單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。還認(rèn)為原血細(xì)胞和原淋巴細(xì)胞、大淋巴細(xì)胞是同等細(xì)胞。網(wǎng)狀細(xì)胞↓原血細(xì)胞

骨髓淋巴器官↓

紅系粒系巨核細(xì)胞系單核細(xì)胞系淋巴細(xì)胞系第4頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三網(wǎng)狀細(xì)胞成髓細(xì)胞原淋巴細(xì)胞紅系粒系巨核細(xì)胞系單核細(xì)胞系淋巴細(xì)胞系2、Naegi和Ehrich為代表的二元論學(xué)派網(wǎng)狀細(xì)胞先分化為兩種不同的原始細(xì)胞。一類稱為成髓細(xì)胞（Myeoblast），增殖分化為紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、巨核細(xì)胞系和單核細(xì)胞系，分化為骨髓成份。另一類是原淋巴細(xì)胞（Lymphoblast），增殖分化為淋巴細(xì)胞系和單核細(xì)胞系。第5頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三網(wǎng)狀細(xì)胞原粒細(xì)胞原紅細(xì)胞原淋巴細(xì)胞粒系巨核系單核系紅系單核細(xì)胞系淋巴細(xì)胞系3、Schilling為代表的三元論學(xué)派網(wǎng)狀細(xì)胞先分化為三類不同原始血細(xì)胞。原粒細(xì)胞增殖分化為粒、巨核和單核細(xì)胞系；原淋巴細(xì)胞增殖分化為淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞系；原紅細(xì)胞（Erythroblast）增生分化為紅細(xì)胞。第6頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三4、Sabin為代表的多元論學(xué)派各細(xì)胞系分別由各自的原始細(xì)胞在不同的部位生成。紅細(xì)胞系由血竇內(nèi)皮分化來(lái)的成紅細(xì)胞發(fā)育而成。結(jié)論：盡管各學(xué)派觀點(diǎn)有所不同，但都主張網(wǎng)狀細(xì)胞或網(wǎng)狀細(xì)胞和血竇內(nèi)皮分化成原血細(xì)胞，即網(wǎng)狀細(xì)胞是各種血細(xì)胞的始祖。

第7頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三5、目前的研究認(rèn)為，一元論的觀點(diǎn)基本正確主要不同點(diǎn)：多能造血干細(xì)胞不是過(guò)去認(rèn)為的網(wǎng)狀細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)依據(jù)如下：網(wǎng)狀細(xì)胞對(duì)射線照射不敏感。當(dāng)用射線照射動(dòng)物殺傷各種血細(xì)胞后，骨髓中的網(wǎng)狀細(xì)胞仍存留；給照射后動(dòng)物注射氚胸腺密啶核苷(3H-TdR)，3H-TdR可摻入到網(wǎng)狀細(xì)胞中，且維持很長(zhǎng)時(shí)間，說(shuō)明該細(xì)胞增殖不活躍。其他任何造血細(xì)胞均無(wú)標(biāo)記現(xiàn)象。結(jié)論：網(wǎng)狀細(xì)胞不作為造血干細(xì)胞直接產(chǎn)生血細(xì)胞，但它參與構(gòu)成造血誘導(dǎo)微環(huán)境，對(duì)血細(xì)胞的增殖和分化有重要影響。第8頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、多能造血干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1、多能造血干細(xì)胞存在的事實(shí)Till和McCulloch1961年，首先證明了多能（造血）干細(xì)胞（MultipotentialStemCell，MSC）的存在。他們?cè)诮o受致死劑量60Co照射小鼠輸入同種小鼠骨髓細(xì)胞。8～11天后，可見(jiàn)在受體小鼠的脾表面出現(xiàn)了肉眼可見(jiàn)的結(jié)節(jié)，稱脾集落（SpleenColony）。當(dāng)時(shí)并不知道每個(gè)脾集落是起源一個(gè)多能造血干細(xì)胞，因此籠統(tǒng)地把它稱為脾集落形成單位（ColonyFormingUnit-Spleen，CFU-S）。

第9頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三第10頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三第11頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三ＣＦＵ數(shù)

骨髓細(xì)胞數(shù)組織切片，光鏡下觀察：

證實(shí)脾集落可以由紅系、粒系或巨核細(xì)胞系，或其中的二者或三者混合組成。將單一細(xì)胞集落的細(xì)胞再輸入另一只經(jīng)60Co照射后的小鼠，仍可同樣得到上述類型的脾集落。研究證明：脾集落的生成數(shù)與移植的骨髓有核細(xì)胞數(shù)之間呈線形關(guān)系。給小鼠輸入帶有標(biāo)記的骨髓細(xì)胞。第12頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、人造血細(xì)胞中存在多能造血干細(xì)胞白血病患者的骨髓細(xì)胞染色體分析提供了間接依據(jù)。Nowell等發(fā)現(xiàn)：80%～90%的慢性粒細(xì)胞白血?。–ML）患者的骨髓細(xì)胞中可出現(xiàn)一個(gè)異常的小染色體，以后人們證明它是第22對(duì)染色體長(zhǎng)臂短缺后的剩余部分，稱Ph1染色體。觀察中發(fā)現(xiàn)慢性粒細(xì)胞白血病患者的紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系和巨核細(xì)胞系均具有Ph1畸形染色體。推測(cè)：這三系細(xì)胞有共同的來(lái)源。它們前身細(xì)胞染色體的改變，導(dǎo)致它增殖分化后的所有血細(xì)胞都具有該標(biāo)志染色體。

第13頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥患者的研究中發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞缺陷不僅存在于紅細(xì)胞，也存在于粒細(xì)胞和血小板，證明了三種血細(xì)胞有著共同的來(lái)源。Martin（1980）在CML患者中發(fā)現(xiàn)：Ｂ細(xì)胞和其它骨髓系的細(xì)胞一樣，也具有同樣的Ph1染色體。Moore（1979）在３例CML急性發(fā)作的患者中發(fā)現(xiàn)：前Ｂ細(xì)胞表型的白細(xì)胞。上述情況也證明，這兩種疾病的發(fā)生也都是由于多能造血干細(xì)胞異常所致。第14頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三人骨髓細(xì)胞體外長(zhǎng)期培養(yǎng)的成功與混合性集落的發(fā)現(xiàn)為人類多能造血干細(xì)胞的存在提供了直接的依據(jù)。Prohal（1978）從鐵幼粒細(xì)胞性貧血病人中發(fā)現(xiàn)了具有Ｔ/Ｂ細(xì)胞、髓系造血干細(xì)胞、巨噬細(xì)胞都含有相同的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G-6-PD）同功酶。綜上所述，可以推測(cè)人、小鼠和大鼠體內(nèi)有著不同等級(jí)的，或具有不同分化潛能的造血干細(xì)胞群。結(jié)論：目前研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體的許多器官內(nèi)均存在造血干細(xì)胞，但以胎肝最多，在成體則以骨髓最多。第15頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三G-6-PD有A、B型兩種形式：所有白種人的G-6-PD為B型；黑種人的G-6-PD為A型；1/3黑人婦女是G-6-PD為雜合子：她們的體內(nèi)，包括皮膚成纖維細(xì)胞、血細(xì)胞等所有的組織，都是G-6-PDA、B型細(xì)胞的混合物。但對(duì)患CML、具有G-6-PD雜合子的黑人婦女G-6-PD同功酶的研究表明：其皮膚中成纖維細(xì)胞的G-6-PD表型仍然是A、B混合型。但她們的紅細(xì)胞、單核細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板和淋巴細(xì)胞僅含一種形式的同功酶，或是A型、或是B型。說(shuō)明這些血細(xì)胞是來(lái)源于A型、或B型G-6-PD的同源細(xì)胞，即以上血細(xì)胞都起源于一個(gè)多能造血干細(xì)胞。第16頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、多能造血干細(xì)胞的基本特性多能造血干細(xì)胞具有很強(qiáng)的增殖能力：3H-TdR標(biāo)記試驗(yàn)表明：正常機(jī)體中大部分多能造血干細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài)，即Ｇ0期；大約10％的多能造血干細(xì)胞處于增殖狀態(tài)。它們可以增生并向不同的方向分化。多能造血干細(xì)胞具有多向分化的潛在能力：它可生成大量形態(tài)上可識(shí)別的幼稚和成熟的血細(xì)胞。多能造血干細(xì)胞具有自我更新的能力：多能造血干細(xì)胞不僅能持續(xù)地補(bǔ)充各種血細(xì)胞，還能通過(guò)自我更新（Selfrenew）保持它的特性和恒定數(shù)量。第17頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三脾集落組織學(xué)檢查表明：紅系細(xì)胞組成的脾集落占多數(shù)，占脾集落總數(shù)的35％～76％；粒系細(xì)胞組成的脾集落占11％～35％；巨核細(xì)胞組成的脾集落占0％～24％；三類細(xì)胞組成的混合性集落占6％～30％；另外，還可見(jiàn)一些低分化細(xì)胞集落。第18頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、造血干細(xì)胞的組成造血干細(xì)胞不是單一的細(xì)胞群體，而是由不同發(fā)育等級(jí)（Hierarchy）的干細(xì)胞組成。

Magli及Iscove（1982）以攝影定位方法進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：第8天的脾集落在72小時(shí)內(nèi)都會(huì)消失。第11天開始又重新形成新的脾集落。第11天的CFU-S被稱為CFU-S1。第8天的CFU-S則被稱為CFU-S2。第19頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三Lord進(jìn)一步推測(cè)：CFU-S1是具有較強(qiáng)自我更新和多向分化能力的脾集落生成細(xì)胞，即目前認(rèn)為的多能造血干細(xì)胞；CFU-S2則是一類自我更新能力弱或是具有多向分化，但失去自我更新能力的脾集落生成細(xì)胞，即目前認(rèn)為的多能造血祖細(xì)胞。用5-氟脲嘧啶（5-FU）或長(zhǎng)春新堿等先殺死處于細(xì)胞周期的CFU-S，發(fā)現(xiàn)余下的非周期或慢周期的CFU-S比周期中的CFU-S具有較強(qiáng)的自我更新能力。外周血的CFU-S自我更新能力比骨髓的CFU-S弱。有人認(rèn)為，它們可能是被淘汰到外周血中的〖老化的〗CFU-S。第20頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三五、造血祖細(xì)胞的增殖與分化各細(xì)胞系雖都源于造血干細(xì)胞，但他們的發(fā)生、發(fā)育卻是分別進(jìn)行、分別調(diào)節(jié)、相互協(xié)調(diào)的。在造血細(xì)胞的發(fā)育、增殖和分化過(guò)程中，多能造血干細(xì)胞首先增殖分化為各系的造血祖細(xì)胞（progenitorcell），即各系的造血母細(xì)胞，也稱定向干細(xì)胞（CommittedStemCell）。造血祖細(xì)胞不同于多能造血干細(xì)胞之處是，它已有所分化，其特征是：失去多向分化的能力，不能發(fā)育為各種血細(xì)胞，而只能向一系或密切相關(guān)的兩系細(xì)胞分化（如中性粒細(xì)胞與巨噬細(xì)胞）；增殖潛能已不是〖無(wú)限的〗，不能反復(fù)自我更新，只能更新數(shù)次，數(shù)量的恒定依靠多能造血干細(xì)胞的增殖來(lái)補(bǔ)充；具有對(duì)調(diào)節(jié)因子發(fā)生反應(yīng)的〖特殊結(jié)構(gòu)〗，后者很可能是細(xì)胞表面受體。第21頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三正常小鼠中：多能造血干細(xì)胞的增殖率較低：一般處于S期的多能造血干細(xì)胞少于10％，絕大多數(shù)（90％）處于靜止?fàn)顟B(tài)（G0）期。若先用射線或細(xì)胞毒劑殺傷小鼠的幼稚細(xì)胞，在其造血恢復(fù)期則會(huì)有大量多能造血干細(xì)胞從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入增殖周期。增殖率可較正常對(duì)照者高25％～50％。以后，重新降低至正常水平。造血祖細(xì)胞的增殖率比較高：例如：紅細(xì)胞系集落生成細(xì)胞（CFU-E）處于增殖周期的細(xì)胞為70％～75％。中性粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落生成細(xì)胞（GM-CFU）處于增殖周期的細(xì)胞為20％～40％。

第22頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三在人類：GM-CFU中27％～37％處于S期，即約有1／3的細(xì)胞處于增殖狀態(tài)。關(guān)于多能干細(xì)胞從G0期轉(zhuǎn)入S期的調(diào)節(jié)控制，目前尚不清楚。Byron在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：3種機(jī)制能啟動(dòng)靜止的多能干細(xì)胞重新合成DNA，分別是：①β1腎上腺素能受體的刺激；②膽堿能受體的刺激；③類固醇物質(zhì)刺激。粒細(xì)胞系定向干細(xì)胞與多能干細(xì)胞的差別之一正是缺乏β1腎上腺能受體。第23頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三以往的概念認(rèn)為：多能造血干細(xì)胞周圍的造血基質(zhì)細(xì)胞（網(wǎng)狀細(xì)胞）并不分泌上述刺激物。多能造血干細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞間的接觸性調(diào)節(jié)機(jī)制似乎是存在的，但是對(duì)于造血基質(zhì)細(xì)胞及其調(diào)節(jié)的本質(zhì)尚不清楚。目前認(rèn)為：多能造血干細(xì)胞可重建永久性造血，而造血祖細(xì)胞只能重建非永久性造血。但是，在自我更新和分化方面，髓系造血祖細(xì)胞的與淋巴造血祖細(xì)胞不同。T細(xì)胞造血祖細(xì)胞在進(jìn)入T細(xì)胞系之前仍保留自我更新能力；B細(xì)胞只是在漿細(xì)胞階段才失去自我更新的能力。第24頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三六、各種造血祖細(xì)胞的增殖與分化：1．粒系造血祖細(xì)胞1966年Bradiley和Metcalf首先創(chuàng)立了半固體瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)骨髓和血液白細(xì)胞的方法。加入集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF），骨髓細(xì)胞可在體外瓊脂培養(yǎng)條件下生成主要由粒系，或單核-巨噬細(xì)胞，或兩者混合組成的細(xì)胞團(tuán)。粒細(xì)胞集落生成單位(colonyformingunitgranulocyte，CFU-G）；單核-巨噬細(xì)胞集落生成單位(colonyformingunitmacrophage，M-CFU）或粒-單系集落生成單位(colonyformingunitgranulocyte-macrophage，GM-CFU)。以上這類細(xì)胞籠統(tǒng)地稱為粒系祖細(xì)胞。第25頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三目前的實(shí)驗(yàn)證明：粒細(xì)胞和單核細(xì)胞來(lái)自共同的造血祖細(xì)胞。數(shù)量：在正常人，骨髓中為20～150個(gè)／105有核細(xì)胞；末梢血中為1～10個(gè)／105有核細(xì)胞。研究表明：一日之內(nèi)循環(huán)血中CFU-GM數(shù)量呈時(shí)相性變化：上午9時(shí)處在高峰期，下午3時(shí)至夜間3時(shí)水平較低，其數(shù)量分別為一日平均值的150％和65％。體育活動(dòng)也能增加循環(huán)血中多能造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞的數(shù)量。第26頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三2．紅系造血祖細(xì)胞20世紀(jì)70年代初，Stephesom，Axelrad和Mcleod等用含紅細(xì)胞生成素(erythropoietin，EPO)的血漿凝塊培養(yǎng)基，從小鼠胎肝或人骨髓培養(yǎng)出紅細(xì)胞集落，稱為紅細(xì)胞集落生成單位(colonyforminguniterythroid，CFU-E)，即紅系祖細(xì)胞。CFU-E是一種小而發(fā)育迅速的集落，內(nèi)含8個(gè)～32個(gè)含血紅蛋白的細(xì)胞。在小鼠，一般只需培養(yǎng)2天即可形成。在人則需培養(yǎng)7天方可形成。Cormack用顯微攝影術(shù)證實(shí)：CFU-E是一個(gè)可動(dòng)的、有增殖能力的大細(xì)胞。它在EPO作用下分化為可識(shí)別的幼稚紅細(xì)胞，并開始合成血紅蛋白。第27頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三Axelrad等隨后進(jìn)一步培養(yǎng)出另一種較CFU-E更早期的紅系造血祖細(xì)胞，他們或聚集在一起，或散在成許多小的細(xì)胞團(tuán)，宛如爆炸開來(lái)，故命名爆炸裂樣紅細(xì)胞生成單位（burstformingunit-erythroid，BFU-E）。BFU-E的特性：集落很大，細(xì)胞總數(shù)可達(dá)1000個(gè)以上，其中大多數(shù)細(xì)胞含血紅蛋白。發(fā)育較慢：小鼠需7～10天，人需兩周時(shí)間培養(yǎng)才能形成。集落內(nèi)的BFU-E和CFU-E在培養(yǎng)中具有不同的時(shí)間特性、不同的產(chǎn)率和對(duì)EPO不同的敏感性：BFU-E需要較高濃度EPO的刺激才可產(chǎn)生大量的CFU-E。BFU-E即存在于骨髓，也存在于外周血中。在某些嚴(yán)重貧血患者的外周血中BFU-E數(shù)目可顯著升高。小鼠的BFU-E約為2個(gè)／105骨髓有核細(xì)胞。其沉降率為4.0mm／小時(shí)。第28頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三CFU-E的特性：在EPO作用下，CFU-E可分化為很多形態(tài)可識(shí)別的幼稚紅血細(xì)胞。CFU-E似乎并不存在于正常的外周血中。CFU-E約有325個(gè)／105骨髓有核細(xì)胞。CFU-E的沉降率為5.6mm／小時(shí)。以上結(jié)果表明：BFU-E和CFU-E是紅系造血祖細(xì)胞分化過(guò)程中不同階段的細(xì)胞亞群。他們分別是早期紅系祖細(xì)胞和晚期紅系祖細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下生成的集落。

第29頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、紅系和巨核系祖細(xì)胞有證據(jù)表明，骨髓中還存在一種能向紅系和巨核系分化的祖細(xì)胞（BFU-ME），這是一種兩能祖細(xì)胞。巨核系祖細(xì)胞在含巨核細(xì)胞集落刺激因子（Megakaryocyte-ColonyStimulatingFactor，Meg-CSF）的刺激下，在體外可以培養(yǎng)出小鼠和人的巨核細(xì)胞集落。成年小鼠骨髓中巨核祖細(xì)胞的數(shù)量為10個(gè)～20個(gè)／105骨髓有核細(xì)胞。第30頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三4、淋巴系祖細(xì)胞淋巴細(xì)胞的體外半固體瓊脂培養(yǎng)技術(shù)的進(jìn)展尚不能令人滿意。目前比較成功的是在體外可培養(yǎng)出正常人Ｔ細(xì)胞集落和正常小鼠Ｂ細(xì)胞集落。

5、多向性祖細(xì)胞Johnson，F(xiàn)auser和祝氏等人用小鼠胎肝細(xì)胞、人骨髓細(xì)胞和小鼠骨髓細(xì)胞，在適當(dāng)刺激因子的條件下，體外培養(yǎng)出兩種或兩種以上細(xì)胞系組成的混合性集落（CFU-MIX）。以上結(jié)果提示：有二能、三能、或四能造血祖細(xì)胞的存在。第31頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三Epo

GM-CSFGM-CSFGM-CSFGM-CSFIL-3IL-3G-CSF

M-CSF

IL-5IL-4Meg-CSFTPO原紅細(xì)胞原巨核細(xì)胞原粒細(xì)胞原單核細(xì)胞原粒細(xì)胞原粒細(xì)胞原Ｂ細(xì)胞原Ｔ細(xì)胞紅細(xì)胞血小板中性粒細(xì)胞單核細(xì)胞嗜酸粒細(xì)胞嗜堿粒細(xì)胞Ｂ細(xì)胞Ｔ細(xì)胞巨噬細(xì)胞肥大細(xì)胞漿細(xì)胞BFU-ECFU-MegCFU-GCFU-M

CFU-Eo

CFU-Bas前Ｂ細(xì)胞前Ｔ細(xì)胞CFU-GEMMCFU-MECFU-GM髓系干細(xì)胞淋巴系干細(xì)胞CFU-E

巨核細(xì)胞抗原抗原GM-CSFGM-CSFGM-CSFGM-CSFIL-3

IL-3IL-3

IL-1、IL-6、IL-3IL-1、IL-6GM-CSF骨IL-1胸IL-1IL-2IL-3

IL-6腺IL-6IL-7

髓IL-7造血干細(xì)胞（多能造血干細(xì)胞）GM-CSFGM-CSFGM-CSFIL-3

IL-3IL-3IL-1IL-2

IL-2IL-4IL-4IL-3

IL-5IL-6GM-CSFGM-CSFGM-CSFGM-CSFGM-CSFIL-3IL-3IL-3G-CSFM-CSFIL-5IL-4EpoEpoGM-CSFIL-3M-CSF？IL-4第32頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三七、造血干細(xì)胞(多能造血干細(xì)胞)的形態(tài)

既然造血組織中肯定存在著造血干細(xì)胞，因此不少學(xué)者企圖確定其形態(tài)特征。由于研究和觀察方法不同，對(duì)其形態(tài)描述還不完全一致。

淋巴細(xì)胞樣單核細(xì)胞樣其他第33頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三淋巴細(xì)胞樣：一些早期工作認(rèn)為，造血干細(xì)胞很象淋巴細(xì)胞。例如：給大劑量射線照射的小鼠輸入同系正常骨髓細(xì)胞后，間隔地注射3H-TdR，受體小鼠骨髓中有淋巴細(xì)胞被標(biāo)記?；謴?fù)期中，繼淋巴細(xì)胞的3H-TdR標(biāo)記高峰后，原紅細(xì)胞等才逐漸達(dá)到正常。Yoffey等認(rèn)為：正常成體骨髓中不存在特殊的造血干細(xì)胞，而由淋巴細(xì)胞-過(guò)渡細(xì)胞行使造血作用，提出淋巴細(xì)胞-過(guò)渡細(xì)胞部門（Lymphocyte-transitionalcellcompartment）起造血干細(xì)胞作用的學(xué)說(shuō)。淋巴細(xì)胞-過(guò)渡細(xì)胞部門在正常穩(wěn)定狀態(tài)下由80％～90％小淋巴細(xì)胞和10％～20％過(guò)渡細(xì)胞構(gòu)成。其中過(guò)渡細(xì)胞：細(xì)胞核較大，染色質(zhì)細(xì)，但是在體積大小、增殖能力、細(xì)胞質(zhì)嗜堿程度上又有不同，故又分為兩類；第34頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三一類過(guò)渡細(xì)胞：體積大；細(xì)胞質(zhì)嗜堿性強(qiáng)，3H-TdR易于摻入，說(shuō)明其增殖活躍，稱為嗜堿性過(guò)渡細(xì)胞。另一類過(guò)渡細(xì)胞：形態(tài)與單核細(xì)胞相似，細(xì)胞質(zhì)著色淺，3H-TdR的標(biāo)記率低，稱為淺色過(guò)渡細(xì)胞。他們?cè)O(shè)想，淺色過(guò)渡細(xì)胞是一種能自我復(fù)制更新，自我保存的細(xì)胞，同時(shí)它又可演化成為嗜堿性過(guò)渡細(xì)胞，即各種原始血細(xì)胞的前身細(xì)胞。第35頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三單核樣細(xì)胞（monocytoidcell）：一些學(xué)者認(rèn)為，造血干細(xì)胞是單核樣細(xì)胞。Tylen和Everett等人將聯(lián)體動(dòng)物之一、或遮一后肢的動(dòng)物進(jìn)行全身致死量照射，再用同位素標(biāo)記聯(lián)體動(dòng)物或遮蔽后肢動(dòng)物的骨髓細(xì)胞。觀察在造血重建過(guò)程中的細(xì)胞形態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)照射的后肢動(dòng)物或聯(lián)體動(dòng)物所提供的主要細(xì)胞是單核樣細(xì)胞。這種細(xì)胞的細(xì)胞核直徑8～10μm，位于細(xì)胞中央，形態(tài)不太規(guī)則，有褶疊和凹陷，染色質(zhì)顆粒細(xì)小疏松；細(xì)胞質(zhì)豐富，略嗜堿性。第36頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三雖然也有人把這類細(xì)胞歸為淋巴樣細(xì)胞，但Lglen等人認(rèn)為它們的形態(tài)和功能都與大、中淋巴細(xì)胞不同，應(yīng)稱作單核樣細(xì)胞。照射的聯(lián)體大白鼠血液中首先出現(xiàn)的這種單核樣細(xì)胞，照射后第２天約占有核血細(xì)胞的50.9％，并在骨髓增生成為紅細(xì)胞系和粒細(xì)胞系。與此同時(shí)，單核樣細(xì)胞經(jīng)血循環(huán)進(jìn)入胸腺，增生分化為胸腺淋巴細(xì)胞。第37頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三近年來(lái)，科家們采用了新的方法和途徑研究了造血干細(xì)胞的形態(tài)。Dicke等應(yīng)用細(xì)胞分離技術(shù)濃集和分離造血干細(xì)胞，使其在骨髓細(xì)胞懸液中的比例提高到20％。在此基礎(chǔ)上，他們進(jìn)一步在光鏡和電鏡下觀察了小鼠、猴和人骨髓中可能性最大的造血干細(xì)胞（Candidatestemcell）。第38頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三光鏡下：這種造血干細(xì)胞具有相似的形態(tài)：直經(jīng)約8μm；細(xì)胞核較大、呈圓形或腎形、染色質(zhì)細(xì)而均勻、染為亮紫色；細(xì)胞質(zhì)淡藍(lán)，不含顆粒。電鏡下：這種造血干細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：細(xì)胞體呈圓形或稍不規(guī)則形，直經(jīng)7～10μm；細(xì)胞核呈圓形，一側(cè)常帶有缺痕，染色質(zhì)細(xì)而分散、近核膜的周邊部位稍密集；核仁明顯、較大、1～2個(gè)；細(xì)胞質(zhì)較少，呈一窄緣，含有豐富的游離核糖體，少量小線粒體和小泡，不含高爾基復(fù)合體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，溶酶體及多泡體，沒(méi)有或僅有極少的多聚核糖體。第39頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三第40頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三第41頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三VanBekkum等借助密度梯度離心獲得含約20％造血干細(xì)胞的骨髓細(xì)胞懸液。光鏡和電鏡觀察，提出：多能造血干細(xì)胞大小、形態(tài)類似小淋巴細(xì)胞。細(xì)胞直徑7～10μm，有少量細(xì)胞質(zhì)，除游離核糖核體和少量線粒體外，無(wú)其它細(xì)胞器。過(guò)氧化物酶染色陰性。VanBekkum明確指出：多能造血干細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同于小淋巴細(xì)胞，主要是：大小變動(dòng)范圍較淋巴細(xì)胞大；細(xì)胞核大致呈圓性，但多不太規(guī)則，凹陷不如淋巴細(xì)胞的深。核染色質(zhì)較小淋巴細(xì)胞的細(xì)小，分布彌散。未見(jiàn)小淋巴細(xì)胞常見(jiàn)的高爾基復(fù)合體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和溶酶體。線粒體較小淋巴細(xì)胞的少，且小。含游離核糖體較小淋巴細(xì)胞的多，但極少有多聚核糖體。第42頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三結(jié)論：上述工作確實(shí)使我們對(duì)造血干細(xì)胞的形態(tài)較過(guò)去有了深入的認(rèn)識(shí)。然而，應(yīng)該估計(jì)到技術(shù)操作（如濃集、分離、制片）對(duì)細(xì)胞形態(tài)的影響，造血干細(xì)胞的不均一性，以及觀察的主觀性等造成的誤差。因此，造血干細(xì)胞的形態(tài)仍是一個(gè)有待深入研究和解決的課題。雖然不少學(xué)者作了頗有成效的探索，但對(duì)多能造血干細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)至今尚不清楚。這是因?yàn)樵煅杉?xì)胞在骨髓和其它造血組織中數(shù)量很少，無(wú)法將它們分離出來(lái)作具體的研究。這也是阻礙造血研究進(jìn)展的重要原因之一。第43頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三八、多能造血干細(xì)胞的來(lái)源最早的造血干細(xì)胞起源于胚胎早期卵黃囊間充質(zhì)所形成的血島。當(dāng)胚體建立血循環(huán)后，才能在胚肝內(nèi)測(cè)出多能造血干細(xì)胞。若在發(fā)育早期摘除卵黃囊，雖然胚胎可進(jìn)一步發(fā)育，但卻不能形成血細(xì)胞。在胚胎發(fā)育時(shí)，多能造血干細(xì)胞是隨血流遷移、播種、定居于各造血器官的。第44頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三第45頁(yè)，講稿共52頁(yè)，2023年5月2日，星期三雌、雄兩性雞胚聯(lián)體實(shí)驗(yàn)證明：胚胎早期胸腺淋巴細(xì)胞的染色體有半數(shù)與對(duì)方染色體相同，表明每個(gè)聯(lián)體的胸腺淋巴細(xì)胞有半數(shù)來(lái)自對(duì)方，前體細(xì)胞是經(jīng)血流遷入胸腺的。胚胎鼠和其它哺乳動(dòng)物的實(shí)