造血检验的基础理论幻灯片.ppt

《造血检验的基础理论幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《造血检验的基础理论幻灯片.ppt（54页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、造血检验的基础理论第1页，共54页，编辑于2022年，星期三 Cancer,leading killer worldwidel Cancer claims 6,000,000 deaths;l 10,000,000 new cases occur;l Increase to 15,000,000 in 2020第2页，共54页，编辑于2022年，星期三 leukemia claims 220,000deaths;300,000 new cases occur;Leukemia,leading killer worldwide第3页，共54页，编辑于2022年，星期三Normal CellsCa

2、ncer Cells不受限制的过度增殖不受限制的过度增殖-肿瘤细胞的最主要特征肿瘤细胞的最主要特征Why and How?第4页，共54页，编辑于2022年，星期三第一节第一节 造血器官造血器官n造血器官造血器官(hematopoietic organ)-能够生成并支持造血细胞分化、发育、成熟的能够生成并支持造血细胞分化、发育、成熟的 组织器官组织器官n血细胞的起源血细胞的起源 -中胚层的原始间叶细胞中胚层的原始间叶细胞,主要包括骨髓、胸腺、淋巴结、肝主要包括骨髓、胸腺、淋巴结、肝脏和脾脏。脏和脾脏。n造血细胞造血细胞n造血造血(hematopoiesis)-造血器官生成各种血细胞的过程造血器

3、官生成各种血细胞的过程第5页，共54页，编辑于2022年，星期三nBlood islands in Yolk sacnLiver(Spleen&lymph nodes)*nDeveloping bones-Red marrow*In adult marrow disease*,these organs may again be sites of hematopoietic tissue-ectopic myeloid tissue*e.g.,myelofibrosis（一）胚胎期造血器官（一）胚胎期造血器官第6页，共54页，编辑于2022年，星期三n人胚第人胚第2周末开始周末开始第第9周止周止

4、n血岛血岛n血管壁血管壁n造血干细胞造血干细胞1.中胚叶造血期（卵黄囊造血）中胚叶造血期（卵黄囊造血）第7页，共54页，编辑于2022年，星期三血管生成血管生成 血岛血岛卵黄囊卵黄囊 中胚层中胚层成成 血血 管管 细细 胞胞血血 管管 内内 皮皮 造造 血血 干干 细细 胞胞 (HSC)发育中的血细胞发育中的血细胞第8页，共54页，编辑于2022年，星期三2.2.肝造血期肝造血期n胚胎第胚胎第6周周胚胎第胚胎第7个月个月n红细胞生成红细胞生成n粒细胞生成粒细胞生成n骨髓、脾、胸腺、淋巴结造血骨髓、脾、胸腺、淋巴结造血第9页，共54页，编辑于2022年，星期三3 3、骨髓造血期、骨髓造血期n红骨

5、髓红骨髓n红系、粒系、巨核系、淋巴及单核细胞红系、粒系、巨核系、淋巴及单核细胞第10页，共54页，编辑于2022年，星期三第11页，共54页，编辑于2022年，星期三（二）出生后造血器官（二）出生后造血器官1.骨髓造血骨髓造血n红骨髓红骨髓n黄骨髓黄骨髓第12页，共54页，编辑于2022年，星期三n骨髓骨髓 -海绵样、胶状柔软的富于海绵样、胶状柔软的富于血管血管 的造血组织的造血组织 -存在于长骨骨髓腔及各种存在于长骨骨髓腔及各种 骨骨松质的网眼中骨骨松质的网眼中第13页，共54页，编辑于2022年，星期三n骨骼骨骼n 红骨髓位于红骨髓位于骨盆的扁骨骨盆的扁骨脊椎骨脊椎骨头颅头颅肋骨和胸骨肋骨

6、和胸骨第14页，共54页，编辑于2022年，星期三红骨髓红骨髓造血组织造血组织网状组织网状组织不同发育阶段的血细胞不同发育阶段的血细胞巨噬细胞巨噬细胞脂肪细胞脂肪细胞未分化的间充质细胞未分化的间充质细胞血窦血窦第15页，共54页，编辑于2022年，星期三Macrophage血血 窦窦 基质基质细胞细胞脂肪脂肪细胞细胞巨巨 核核 细细 胞胞血小板血小板 红红 骨骨 髓髓网状纤维网状纤维432基质细胞基质细胞11-4 发育中的细胞发育中的细胞内皮细胞内皮细胞MF第16页，共54页，编辑于2022年，星期三黄骨髓第17页，共54页，编辑于2022年，星期三淋巴器官淋巴器官中枢淋中枢淋巴器官巴器官周围

7、淋巴周围淋巴器官器官骨髓骨髓淋巴结、弥散淋巴组织淋巴结、弥散淋巴组织胸腺胸腺脾脏脾脏第18页，共54页，编辑于2022年，星期三2.淋巴器官造血淋巴器官造血n胸腺胸腺n脾脾n淋巴结淋巴结第19页，共54页，编辑于2022年，星期三胸腺胸腺n胸腺的主要功能产生淋巴细胞、胸腺的主要功能产生淋巴细胞、分泌胸腺素分泌胸腺素第20页，共54页，编辑于2022年，星期三脾脏脾脏n脾脏的功能：脾脏的功能：T、B细胞分化成细胞分化成熟的场所，具有造血、储血、熟的场所，具有造血、储血、滤血和免疫反应的功能。滤血和免疫反应的功能。第21页，共54页，编辑于2022年，星期三淋巴结淋巴结第22页，共54页，编辑于2

8、022年，星期三3.髓外造血髓外造血n肝、脾、淋巴结肝、脾、淋巴结n胸腺、肾上腺、腹腔的脂肪、胃肠道胸腺、肾上腺、腹腔的脂肪、胃肠道第23页，共54页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 造血微环境造血微环境（Hematopoietic Microenvironment）n造血器官实质细胞四周的支架细胞组织。造血器官实质细胞四周的支架细胞组织。n骨髓基质细胞（骨髓基质细胞（Stromal cells）n细胞外基质（细胞外基质（Extracellular matrix）*微血管系统、末梢神经、基质及其分泌的细胞因子微血管系统、末梢神经、基质及其分泌的细胞因子第24页，共54页，编辑于2022年

9、，星期三（一）骨髓微血管系统一）骨髓微血管系统n营养血管营养血管n动脉动脉n小动脉小动脉n毛细血管毛细血管营养、能量等物质交换；营养、能量等物质交换；调控血细胞的释放；调控血细胞的释放；调节组织内酸碱度、调节组织内酸碱度、PO2、PCO2第25页，共54页，编辑于2022年，星期三第26页，共54页，编辑于2022年，星期三（二）骨髓基质细胞及其分泌因子二）骨髓基质细胞及其分泌因子1.骨髓基质细胞骨髓基质细胞n成纤维细胞（成纤维细胞（Fibroblasts）n内皮细胞（内皮细胞（Endothelial cells）n脂肪细胞（脂肪细胞（Fat cells）n巨噬细胞（巨噬细胞（Macropha

10、ges）第27页，共54页，编辑于2022年，星期三Macrophage血血 窦窦基质基质细胞细胞脂肪脂肪细胞细胞 红红 骨骨 髓髓网状纤维网状纤维基质基质细胞细胞内皮细胞内皮细胞 基质组成基质组成巨噬细胞巨噬细胞第28页，共54页，编辑于2022年，星期三基质细胞基质细胞n胞浆胞浆n细胞外基质细胞外基质 -纤维结合蛋白（纤维结合蛋白（Fibronectin，Fn）-胶原（胶原（Collagens）-层粘连蛋白（层粘连蛋白（Laminin，Ln）-弹性蛋白（弹性蛋白（Elastin）-蛋白多糖（蛋白多糖（Proteoglycans）第29页，共54页，编辑于2022年，星期三2.骨髓基质细胞分

11、泌的细胞因子骨髓基质细胞分泌的细胞因子nGM-CSFnILn干细胞因子（干细胞因子（SCF）n白血病抑制因子（白血病抑制因子（LIF）n转化生长因子转化生长因子（TGF-）第30页，共54页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 造血干造血干/祖细胞及骨髓间质干细胞祖细胞及骨髓间质干细胞干细胞干细胞全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞 专能干细胞专能干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞造血干细胞、骨髓间质干细胞、造血干细胞、骨髓间质干细胞、神经干细胞神经干细胞肝干细胞、肠上皮干细胞肝干细胞、肠上皮干细胞第31页，共54页，编辑于2022年，星期三（一）造血干细胞和造血祖细胞（一）造血干细胞和造血祖细

12、胞 1.1.造血干细胞：又称多能干细胞造血干细胞：又称多能干细胞 基本特征：基本特征：很强的增殖潜能。很强的增殖潜能。多向分化的能力。多向分化的能力。有自我复制的能力。有自我复制的能力。第32页，共54页，编辑于2022年，星期三造血干细胞和祖细胞造血干细胞和祖细胞“龛龛”*造血组织自身分化低的间叶细胞在获得适宜造血微环境造血组织自身分化低的间叶细胞在获得适宜造血微环境 的的“龛龛”中可分化为造血干细胞或造血祖细胞中可分化为造血干细胞或造血祖细胞第33页，共54页，编辑于2022年，星期三 2造血祖细胞：又称定向干细胞造血祖细胞：又称定向干细胞 目前已确认的造血祖细胞有：目前已确认的造血祖细胞

13、有：A 红细胞系造血祖细胞红细胞系造血祖细胞.B 粒细胞单核细胞系造血祖细胞粒细胞单核细胞系造血祖细胞.C 巨核细胞系造血祖细胞。巨核细胞系造血祖细胞。第34页，共54页，编辑于2022年，星期三三、造血干（祖）细胞三、造血干（祖）细胞（一）造血干细胞（一）造血干细胞（HSC）n全能干细胞全能干细胞(THSC)（胚胎干细胞（胚胎干细胞,ESC）n多能干细胞多能干细胞第35页，共54页，编辑于2022年，星期三干细胞干细胞分化的细胞分化的细胞自自 我我 更更 新新多多 向向 分分 化化干细胞干细胞活化调节活化调节第36页，共54页，编辑于2022年，星期三脾集落形成单位脾集落形成单位 CFU-S

14、正常小鼠骨骼和脾脏中的造血组织正常小鼠骨骼和脾脏中的造血组织X线照射杀死所有的造血组织线照射杀死所有的造血组织注射取自用注射取自用染色体标志染色体标志的幼鼠的幼鼠的的造血细胞造血细胞脾脏中重新出现造血岛脾脏中重新出现造血岛,伴有标记过的细伴有标记过的细胞胞第37页，共54页，编辑于2022年，星期三脾脏中重新出现造血岛脾脏中重新出现造血岛,伴有标记过的细胞即供伴有标记过的细胞即供体细胞体细胞注射的细胞能在小鼠脾脏中重建一个集落称为脾集落形成单位注射的细胞能在小鼠脾脏中重建一个集落称为脾集落形成单位 COLONY-FORMING UNIT-SPLEEN(CFU-S)脾集落生成细胞脾集落生成细胞多

15、能干细胞（即造血干细胞）多能干细胞（即造血干细胞）髓系干细胞髓系干细胞（PSC）淋巴系干细胞淋巴系干细胞 （PLSC）第38页，共54页，编辑于2022年，星期三n造血干细胞特征性造血干细胞特征性 -占骨髓细胞的占骨髓细胞的1%2%-一些存在于外周血中一些存在于外周血中 -CD34+-缺乏系特异系列抗原表面标志（缺乏系特异系列抗原表面标志（CD3,CD4,CD8 等）等）-多数细胞处于多数细胞处于G0期或静止期期或静止期第39页，共54页，编辑于2022年，星期三造血干细胞表面标志造血干细胞表面标志表面标志表面标志阳性标志阳性标志阴性标志阴性标志CD34、CD133、CD14、CD45Scal

16、-1、C-kit、Thy-1CD38、Lin、HLA-DR、LFA-1、CD45RA、CD71第40页，共54页，编辑于2022年，星期三 CD34是人们普遍认同的造血干祖细胞是人们普遍认同的造血干祖细胞的的代表性表面标志代表性表面标志，随细胞分化成熟逐渐，随细胞分化成熟逐渐减少甚至消失。减少甚至消失。CD34抗原分子量为抗原分子量为105120KD，为高度糖基化的，为高度糖基化的I型跨膜型跨膜糖蛋白。糖蛋白。CD34+造血细胞是一组异质性细造血细胞是一组异质性细胞群体，可进一步分化为胞群体，可进一步分化为CD34+CD38+和和CD34+CD38-两个亚群。两个亚群。CD34+细胞细胞群中群

17、中9090为祖细胞，极少为造血干细胞。为祖细胞，极少为造血干细胞。第41页，共54页，编辑于2022年，星期三 虽然虽然CD34+细胞细胞不全是不全是造血干细胞，造血干细胞，但但是是造血干细胞应全部表达造血干细胞应全部表达CD34CD34分子分子，所以，所以通过筛选通过筛选CD34+CD34+细胞至少可以使造血干细细胞至少可以使造血干细胞得到富集。随着造血干细胞的分化成熟，胞得到富集。随着造血干细胞的分化成熟，CD34CD34表达水平逐渐下降，成熟血细胞表达水平逐渐下降，成熟血细胞（Lin+Lin+）不表达）不表达CD34CD34。而最近的一些研而最近的一些研究显示，究显示，CD34+Lin-

18、CD34+Lin-造血细胞又起源于造血细胞又起源于CD34-Lin-CD34-Lin-。CD34CD34表面标志从无到有，又表面标志从无到有，又从有到无，充分显示了造血干从有到无，充分显示了造血干/祖细胞产祖细胞产生、发育、分化和成熟的全过程。生、发育、分化和成熟的全过程。第42页，共54页，编辑于2022年，星期三造血干细胞的分离纯化造血干细胞的分离纯化 近年来，造血干细胞表面标志研究的发展近年来，造血干细胞表面标志研究的发展丰富了干细胞分离纯化的手段。根据造血丰富了干细胞分离纯化的手段。根据造血干细胞的表面标志，干细胞的表面标志，可通过免疫细胞化学、可通过免疫细胞化学、流式细胞仪、分子杂交

19、和流式细胞仪、分子杂交和PCR等多种细胞等多种细胞生物学和分子生物学手段来检测造血干细生物学和分子生物学手段来检测造血干细胞。正如上述所提及的，现大多仍然基于胞。正如上述所提及的，现大多仍然基于对对CD34+细胞的富集来筛选造血干细胞细胞的富集来筛选造血干细胞。第43页，共54页，编辑于2022年，星期三密度梯度离心法分离单个核细胞密度梯度离心法分离单个核细胞第44页，共54页，编辑于2022年，星期三（二）造血祖细胞（二）造血祖细胞（HPC）n即定向干细胞即定向干细胞n失去自我更新能力失去自我更新能力n只能朝有限的分化方向或一个分化方向进只能朝有限的分化方向或一个分化方向进行细胞增殖活动行细

20、胞增殖活动第45页，共54页，编辑于2022年，星期三nT细胞祖细胞（细胞祖细胞（CFU-TL）nB细胞祖细胞（细胞祖细胞（CFU-BL）n红细胞早期（爆式）集落形成单位红细胞早期（爆式）集落形成单位（BFU-E）红系祖细胞（）红系祖细胞（CFU-E）n粒粒-单核系祖细胞（单核系祖细胞（CFU-GM）n巨核系祖细胞（巨核系祖细胞（CFU-Meg）n嗜酸性粒细胞祖细胞（嗜酸性粒细胞祖细胞（CFU-Eo）n嗜碱性粒细胞祖细胞（嗜碱性粒细胞祖细胞（CFU-Bas）第46页，共54页，编辑于2022年，星期三47概念：概念：MSCs是来源于胚胎发育早期中胚层的 一类多能干细胞 来源：来源：骨髓、肌肉、

21、心脏、肝脏、肾脏、真 皮、胰腺、肺脏等（四）间充质干细胞（四）间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells,MSCs）Mackay AM，et al.Tissue Eng,1998Pittenger MF,et al.Science,1999.Wang JS,et al.J Thorac Cardiovasc Surg,2000Woodbury D,et al.J Neurosci Res,2000Jiang YH,et al.Nature 2002Zhao ZG et al.Bone marrow transplantation 2005.第47页，共54页，编辑于2022年，

22、星期三48 骨髓中除造血干细胞外还存在着一类骨髓中除造血干细胞外还存在着一类 具具 有多向分有多向分化潜能的间充质干细胞化潜能的间充质干细胞，它具有广泛的分化潜能以及采它具有广泛的分化潜能以及采集集 方便，容易在体外培养、诱导和扩方便，容易在体外培养、诱导和扩 增的增的 特点，已特点，已 成成 为细胞治疗中最具发展潜力的细胞来源之一为细胞治疗中最具发展潜力的细胞来源之一,具有很大的具有很大的应用价值。应用价值。Jiang YH,et al.Nature 2002Peister A,et al Blood,2004 Reyes M,et al Blood 2001 骨髓源间充质干细胞骨髓源间充质

23、干细胞第48页，共54页，编辑于2022年，星期三49问题的提出问题的提出？1.MSCs的来源有限，而且异基因的来源有限，而且异基因 MSCs归巢效率低归巢效率低 2.骨髓骨髓MSCs是否受到疾病的影响以是否受到疾病的影响以 及受影响的程度及受影响的程度 第49页，共54页，编辑于2022年，星期三50干细胞的特点：干细胞的特点：1，自我更新能力，自我更新能力2，在体外长期培养，在体外长期培养3，高度增殖能力，高度增殖能力4，在特定的条件下可以向多系细胞分化，在特定的条件下可以向多系细胞分化 Meirelles L,Br J Haematol,2003 Deans R&Moseley A,Ex

24、p Hematol,2000 Jiang Y,Exp Hematol,2002 第50页，共54页，编辑于2022年，星期三51n MSCs具有支持造血的能力：具有支持造血的能力：骨髓骨髓MSCs通过表通过表达细胞黏附分子和分泌多种造血调控因子来促进达细胞黏附分子和分泌多种造血调控因子来促进造血干细胞的增殖和分化。造血干细胞的增殖和分化。n MSCs具有免疫抑制作用，在体内和体外均可具有免疫抑制作用，在体内和体外均可以抑制以抑制T T淋巴细胞的增殖淋巴细胞的增殖 Reyes M et al,Blood 2001 Noort W et al.Exp Hematology 2002间充质干细胞的功能间充质干细胞的功能Jiang X et al.Blood 2005 Krampera M et al.Blood 2003 第51页，共54页，编辑于2022年，星期三间充质干细胞的应用前景间充质干细胞的应用前景n1.1.在治疗创伤性疾病中的应用（骨、软骨、在治疗创伤性疾病中的应用（骨、软骨、肌肉、肌腱）。肌肉、肌腱）。n2.2.构建人工心脏（心肌组织）。构建人工心脏（心肌组织）。n3.3.烧伤领域（真皮组织）。烧伤领域（真皮组织）。第52页，共54页，编辑于2022年，星期三第53页，共54页，编辑于2022年，星期三谢谢大家第54页，共54页，编辑于2022年，星期三