造血干細胞的發生和遷移

時間:2017-09-29 09:43:45 來源:生物工程排鉛知識大全

原標題:造血干細胞的發生和遷移

造血干細胞是造血系統細胞的鼻祖,它具有向各種髓細胞和淋巴細胞發育的潛能,同時也具有一定的自我更新能力,可通過移植重建受損的造血系統和免疫系統,也稱之為多能干細胞(multipotentstemcell)。

根據細胞發育的連續性,多能的造血干細胞只是干細胞池的一個發育階段,它來自全能干細胞,又通過增殖分化逐漸減弱其自我更新和分化潛能,最終失去干細胞特征,成為沒有自我更新能力和發育方向限定的造血祖細胞。

目前研究己證實多能的造血干細胞來源于全能干細胞。

過去認為這種細胞只有向生殖細胞發育的能力,稱之為原始生殖細胞(proimordialgermcells,PGC)。

以后許多研究發現PGC表達階段特異性胚胎抗原1(stagespecificembryonic antigen—1,SSEA—1),是胚胎中唯一的堿性磷酸酶陽性細胞,它們在體外培養增殖能力極強,并能分化為許多不同的細胞類型,包括造血細胞。

研究結果證明無論來自胚外或胚胎的PGC都有發育成現代造血干細胞移植造血細胞的能力,造血干細胞來源于發育中的胚胎。

由受精卵經數次分裂產生的全能干細胞在分化為胚胎和胚外結構的同時就開始向造血干細胞分化。

多能造血干細胞首先見于胚外的卵黃囊血島,其外層細胞分化為血管內皮細胞,它們逐漸變長,相互連接成原始的血管網,內層細胞則變圓,游離于發育中的原始血管網內,分化為最早的造血干細胞。

人類胚胎發育過程中造血干細胞的發育極早,以后造血系統和免疫系統的形成有賴于這些干細胞的遷移、增殖和分化。

一般按先后分為3期:①中胚葉造血期:依現有研究造血干細胞來自腹側中胚層。

中胚層是一種未分化的、自我更新的細胞,它為血液、腎、肌肉和脊索等組織提供干細胞。

腹側中胚層在一定條件下,誘導增殖和分化為造血干細胞,PAS/AGMS區是HSC起源的最早的重要位點,可以形成全部的各系造血。

約于胚胎第16-19天,卵黃囊出現血島,其中含中胚層間質細胞演化的最早的原始血細胞,主要分化為巨幼紅樣初級原始紅細胞,合成HbGower—1或HbGower—2及portland。

但卵黃囊造血是一過性的,大約胚胎第2個月后肝、脾取代其造血功能。

②肝(脾)造血期:胚胎第5周出現肝竇,與卵黃靜脈叢相連接,肝竇中首次出現血細胞及其前體細胞以幼稚紅系細胞為主,為初級原始紅細胞,后者又分化為次級原始紅細胞及成熟紅細胞,主要合成HbF及少量HbAl、A2。

妊娠4-5個月的胎肝中含豐富的造血干細胞。

此時粒系及淋巴細胞含量極少。

胎兒第3個月左右脾臟參與短暫造血,主要產生粒細胞、紅細胞和少量淋巴細胞,至第5個月后脾造血漸減退,僅生成淋巴細胞。

胎肝造血具有上升期(第15周前)、旺盛期(第15-23周)和減退期(第24周后),至出生時停止。

肝造血為第2代造血。

胸腺淋巴結也是一種胚胎造血組織,從胚胎第4個月開始出現造血灶,卵黃囊及骨髓遷徙來的造血干細胞經胸腺素誘導、分化為具免疫功能的T淋巴前驅細胞。

淋巴結主要生成淋巴細胞及漿細胞。

③骨髓造血期:胎兒各種骨骼的骨髓發育時間不一,參與造血時間也不同,大多數自妊娠第9-12周開始,至7個月時,紅髓充滿髓腔,骨髓成為主要造血器官并保持終生。

人類骨髓中造血干細胞來自肝臟,棲居骨髓微環境中增殖分化。

多能干細胞經血液循環遷移,不但保證了胚胎和胎兒造血器官的形成和變更,也是出生后機體的生理現象。

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造血 干細胞 胚胎 分化 細胞

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