造血干細(xì)胞研究進(jìn)展

【摘要】 造血干細(xì)胞又稱多能干細(xì)胞，是存在于造血組織中的一群原始造血細(xì)胞。本文綜述了造血干細(xì)胞自我更新或自我維持能力、高度增殖潛能、多向分化潛能等生物特性，造血干細(xì)胞的免疫表型特點(diǎn)，以及造血干細(xì)胞在移植，基因治療等方面的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】造血干細(xì)胞生物特性免疫表型應(yīng)用

【Abstract】Hematopoieticstemcellsknownaspluripotentstemcells，ispresentinthebloodinagroupofprimitivehematopoieticcells，thehematopoieticlivercellself-renewalorselfmaintenanceability，highproliferationpotentialanddifferentiationandotherbiologicalcharacteristics，characteristicsoftheimmunephenotypeofhematopoieticcellsoftheliver，liverandhematopoieticcellsintransplantation，genetherapyandotherapplicationsthe.

【keywords】hematopoieticlivercell，biologicalcharacteristics，immunophenotype，application

【中圖分類號(hào)】R9145.73【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949（2014）10-0773-01

一前言

人體血液含有6種主要血細(xì)胞群體：紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和血小板，其主要功能包括運(yùn)輸氧氣、執(zhí)行免疫防御功能和止凝血功能等重要生命活動(dòng)。目前已知，造血干細(xì)胞（HSC）是維持體內(nèi)血細(xì)胞數(shù)量穩(wěn)定最重要的細(xì)胞群體，因而它自身必然受到細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境因素的嚴(yán)密調(diào)控。HSC是存在于造血組織中的一群原始造血細(xì)胞，是一切血細(xì)胞的原始細(xì)胞。由其巨大的基礎(chǔ)意義和臨床應(yīng)用前景，HSC一直是生命科學(xué)研究領(lǐng)域中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，并隨后成為成體干細(xì)胞研究領(lǐng)域的重要范式。

二本論

2.1HSC生物特性

HSC是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來源存在于骨髓、臍血和外周血中，具有自我更新、高度增殖潛能、多向分化潛能和異質(zhì)性。

1〉自我更新

正常情況下，HSC經(jīng)過不對(duì)稱性有絲分裂形成兩個(gè)子代細(xì)胞。其中一個(gè)仍維持HSC的全部特征，即自我更新。自我更新使得干細(xì)胞池的大小和質(zhì)量維持不變，因而又稱為自我維持。另一個(gè)子細(xì)胞在有絲分裂過程中特征發(fā)生改變逐漸走向分化的途徑，成為不同譜系的祖細(xì)胞、前體細(xì)胞和成熟的血細(xì)胞，替代消耗或衰老的細(xì)胞，從而維持循環(huán)的各種血細(xì)胞的數(shù)量。

2〉高度增殖潛能

在骨髓中，HSC約占骨髓細(xì)胞的0.05%，且大多數(shù)處于G0期。正常生理情況下，僅需不足10%的HSC處于增殖狀態(tài)就足以維持機(jī)體恒定造血[1]。放、化療造成造血細(xì)胞群明顯耗竭或在某些細(xì)胞因子和HSC動(dòng)員劑等因素作用下，HSC能大量地分裂，從而有更多的HSC進(jìn)入細(xì)胞周期。

3〉多向分化潛能

HSC不僅可分化為各系統(tǒng)的血細(xì)胞系，如紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核-吞噬細(xì)胞系、巨核細(xì)胞系以及淋巴細(xì)胞系，還具有可塑性，可向某些非造血細(xì)胞轉(zhuǎn)化[2]，如神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞等。

4〉異質(zhì)性

多年以來，圍繞HSC所開展的各種表型、體內(nèi)與體外增殖分化特性的研究得出了不盡一致的的結(jié)果。而導(dǎo)致各種差異結(jié)果的原因除實(shí)驗(yàn)方法的差異外，還源自于HSC的來源和HSC本身的異質(zhì)性。來源于不同部位的HSC因其環(huán)境因素的影響其生物學(xué)行為亦發(fā)生了相應(yīng)改變。采用不同方法獲取HSC其特性亦會(huì)因各種隨機(jī)事件的影響而變化。同一種系的不同個(gè)體亦存在較大的個(gè)體差異，以致于有專家認(rèn)為沒有兩個(gè)HSC是完全相同的。

2.2HSC的免疫表型特點(diǎn)

HSC是不均一的細(xì)胞群體，包括全能HSC、多能HSC、寡能HSC和單能HSC。由于缺乏直接的形態(tài)學(xué)特征，僅能借助于HSC的表面抗原的表達(dá)的差異，對(duì)HSC進(jìn)行分離純化及性能的研究。近年來，隨著干細(xì)胞表面標(biāo)志的研究不斷深人，以及細(xì)胞分選技術(shù)的發(fā)展，使得該領(lǐng)域的研究獲得了飛速的發(fā)展。但是，多能HSC的表型特征仍有待進(jìn)一步確定。在HSC的增殖和分化過程中，順序表達(dá)一些細(xì)胞表面抗原及其它細(xì)胞標(biāo)志物，主要包括CD2、CD3、CD7、CD9、CD10、CD11b、CD13、CD18、CD29、CDW32、CD33、CD38、CD41、CD15、HLA-VR、CD48、CD54、CD58、CD71、VIM-3C、7B9ThyL、C-kit、VLA-4及SBA和麥胚凝集素（WGA）受體等[3]。

迄今為止，大部分的研究表明，骨髓HSC主要存在于CD34+的細(xì)胞群體。CD34抗原主要分布在自原始干細(xì)胞到定向祖細(xì)胞的不同分化階段的造血細(xì)胞膜表面。研究表明CD34抗原于第Ⅰ代干細(xì)胞的細(xì)胞膜表面表達(dá)最強(qiáng)，隨著造血細(xì)胞的分化成熟，細(xì)胞膜表面的CD34抗原的表達(dá)呈下降趨勢(shì)。CD34+細(xì)胞是一組處于不同分化階段的異質(zhì)性細(xì)胞群，高表達(dá)CD34抗原的HSC可隨機(jī)地定向分化為髓系或淋巴系細(xì)胞。

2.3HSC應(yīng)用

1〉移植

HSC移植是通過將骨髓細(xì)胞移植給患者或者將從外周血、臍帶血中分離的HSC，經(jīng)體外培養(yǎng)擴(kuò)增后移植給患者，用于重建或恢復(fù)受者的造血功能和免疫功能。該技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟并且得到廣泛的應(yīng)用。目前，HSC的移植包括自體移植和異體移植。自體移植又分為自體骨髓干細(xì)胞移植、自體外周血干細(xì)胞移植；異體移植有異體骨髓干細(xì)胞移植、臍帶血HSC移植[4]。

2〉基因治療

基因治療是指將外源基因或核酸導(dǎo)入人體防治疾病的一種技術(shù)和治療方法。為了使帶有目的基因的細(xì)胞在病人體內(nèi)長期或永久地表達(dá)，必須選一種能在體內(nèi)自我更新或自我維持的永不消亡的細(xì)胞作為宿主細(xì)胞。HSC因其能自我更新、多向分化，在體內(nèi)常態(tài)造血過程中永不耗竭，同時(shí)在分化過程中能保持基因組DNA的相對(duì)穩(wěn)定，從而成為某些疾病基因治療的一種理想靶細(xì)胞。

HSC基因治療屬于體細(xì)胞基因治療和離體基因轉(zhuǎn)移途徑。由于HSC比較容易從體內(nèi)獲得、離體培養(yǎng)處理和回輸體內(nèi)，使之成為基因治療的理想目標(biāo)。干細(xì)胞的“可塑性”給予HSC基因治療注人了新的活力。與HSC相比，非造血系統(tǒng)的干細(xì)胞可能會(huì)在體外更大限度地增殖而不伴隨分化，是造血紊亂基因治療的潛在靶細(xì)胞源[5]。目前，HSC基因治療已有比較廣泛的應(yīng)用。

三結(jié)論

近年來，隨著HSC相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，越來越多的曾被稱為“不治之癥”的頑疾逐漸被攻克，但這還不是成熟的技術(shù)，只有一小部分進(jìn)入臨床應(yīng)用，相當(dāng)大的部分還處在研究中，這是由于仍然存在著大量問題，如移植適應(yīng)證的確定、移植對(duì)受者長期生存質(zhì)量的影響、造血生長因子動(dòng)員干細(xì)胞后對(duì)供者的遠(yuǎn)近期影響、干細(xì)胞體外擴(kuò)增回輸體內(nèi)后的安全問題等。但隨著研究的進(jìn)一步深入，必將全面揭示HSC的巨大潛力和廣闊的臨床應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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