干细胞标记物精选PPT.ppt
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1、关于干细胞标记物第1页,讲稿共82张,创作于星期六干细胞:是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。包括:胚胎干细胞 生殖干细胞 成体干细胞按分化潜能分为:全能干细胞 多能干细胞 专能(单能)干细胞第2页,讲稿共82张,创作于星期六干细胞的标志物分类:细胞表面的特殊标志细胞内特异基因的表达细胞内特殊物质的表达其他特性 第3页,讲稿共82张,创作于星期六细胞表面分子细胞表面分子第4页,讲稿共82张,创作于星期六第5页,讲稿共82张,创作于星期六第6页,讲稿共82张,创作于星期六第7页,讲稿共82张,创作于星期六第8页,讲稿共82张,创作于星期六细胞表面分子细胞表面分子分类:细胞膜受体细胞膜受体白细胞分
2、化抗原白细胞分化抗原粘附分子粘附分子细胞因子受体细胞因子受体结合促分裂素的分子结合促分裂素的分子主要组织相容性复合体抗原主要组织相容性复合体抗原B细胞识别抗原的膜免疫球蛋白细胞识别抗原的膜免疫球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白Fc段受体段受体其它受体和分子。其它受体和分子。第9页,讲稿共82张,创作于星期六受体:受体:(receptor)是一种能够识别和选择)是一种能够识别和选择 性结合某种配体(信号分子)的大性结合某种配体(信号分子)的大 分子物质分子物质受体与配体间的作用具有三个主要特征:特异性;饱和性;高度的亲和力。第10页,讲稿共82张,创作于星期六白细胞分化抗原:是白细胞(还包括血小板、血管
3、内皮细胞是白细胞(还包括血小板、血管内皮细胞等)在分化成熟为不同谱系(等)在分化成熟为不同谱系(lin-eage)和分)和分化不同阶段以及活化过程中,出现或消失的细化不同阶段以及活化过程中,出现或消失的细胞表面标记胞表面标记第11页,讲稿共82张,创作于星期六粘附分子粘附分子:是一类能介导细胞间及细胞与细胞外基质粘附的分子,多为糖蛋白。第12页,讲稿共82张,创作于星期六粘附分子分类粘附分子分类:粘合素超家族粘附分子(纤维粘连蛋白、层粘连蛋白、纤维蛋白原、胶原蛋白、等)免疫求蛋白超家族粘附分子(ICAM、VCAM、和CD31等)钙粘连素超家族粘附分子选择素家族粘附分子其它粘附分子。第13页,讲
4、稿共82张,创作于星期六干细胞表面分子功能:干细胞表面分子功能:参与干细胞的分化调控维持干细胞的自我更新和多能性参与机体重要的生理和病理过程第14页,讲稿共82张,创作于星期六“通用的”干细胞标记:ABCG2/Bcrp1(St.JudeChildrensResearchHospital)多能干细胞标记:干细胞因子 Oct-4 波形蛋白 硷性磷酸酶第15页,讲稿共82张,创作于星期六 鉴定干细胞的常用方法:鉴定干细胞的常用方法:细胞形态和结构细胞功能细胞表面的特殊标志 细胞内特异基因的表达第16页,讲稿共82张,创作于星期六胚胎干细胞的常用标志:胚胎干细胞的常用标志:Oct-4 SSEAsTRA
5、-1-60和TRA-1-81第17页,讲稿共82张,创作于星期六Oct-4:Oct-4(也叫Oct-3或Oct3/4)属POU转录因子一员第18页,讲稿共82张,创作于星期六SSEAs(特异性胚胎抗原):人EC、ES:SSEA-3(+)、SSEA-4(+),SSEA-1(-)鼠ES:SSEA-1(+),SSEA-3(-)、SSEA-4(-)TRA(肿瘤排斥抗原):人ES(+)鼠ES(-)第19页,讲稿共82张,创作于星期六第20页,讲稿共82张,创作于星期六胚胎干细胞的检测:胚胎干细胞的检测:形态特性:ES具有与早期胚胎细胞相似的形态特点。生长特性干细胞特殊标记:SSEAs,TRA-1-60,
6、TRA-1-80(AKP+,SSEA+,Oct-4+显示ES的未分化状态,并且Oct-4和SSEA-4是人类ES的特性)端粒酶活性高AKPSSEA核型不被Hoechst33342和Rhodamine123染色分化能力第21页,讲稿共82张,创作于星期六人胚胎干细胞特性人胚胎干细胞特性 胚胎干细胞 生殖干细胞 SSEA-1 SSEA-3 SSEA-4 TRA-1-60 TRA-1-81 AKP Oct-4?端粒酶活性 滋养细胞 滋养细胞 培养条件 无血清培养 LIF+bFGF +bFGF +Forskolin第22页,讲稿共82张,创作于星期六 造血干细胞的标志物造血干细胞的标志物Lin:lin
7、eagesurfaceantigen胸腺抗原胸腺抗原-1(Thy-1、CD90)干细胞抗原干细胞抗原(stemcellantigen-1,Sca-1)KitKit CD34CD34 CD133CD133ABCG2ABCG2CD45KDR/VEGFR-2 其它:CD38CD38,WGA(丝裂原)丝裂原)第23页,讲稿共82张,创作于星期六系表面抗原系表面抗原(lineagesurfaceantigen,Lin)当造血干细胞分化为各系的祖细胞和成熟细胞时,会出现各系细胞的专一标志,即系表面抗原如:淋巴 系:CD19、CD7粒 系:CD11、CD13、CD15、CD16红 系:CD36、CD47、C
8、D51、CD59、CD71;单核 系:CD14巨核 系:CD31、CD41、CD42、CD61、CD107B淋巴系:CD19、CD20、CD21、CD22T/NK 系:CD2、CD7、CD11、CD25、CD26检测造血祖细胞时,可选择其中3-5个代表各系的抗原。第24页,讲稿共82张,创作于星期六 胸腺抗原胸腺抗原-1(Thy-1、CD90)为GPI(糖磷脂酰肌醇glycophosphatidylinositol,GPI)连结的膜分子,主要分布在胸腺T细胞、NK细胞和神经元。Thy-1是用来鉴别造血干细胞的种系特异性标志物.Thy-1在CD34阳性细胞中表达最高,是比CD34更早期的造血干/
9、祖细胞表面标志,并且当造血干细胞开始表达其分化细胞类型(如CD45RA,CD38,和CD71)时,他的表达开始下降.小鼠造血干细胞表达底水平Thy-1。表型为Thy-1Low的细胞群能完全重建受致死量照射宿主的淋巴造血系统。第25页,讲稿共82张,创作于星期六 干细胞抗原干细胞抗原(stemcellantigen-1,Sca-1)Sca-1是18kDa磷脂酰肌醇锚定蛋白,属Ly-6(一种胞浆膜蛋白)抗原家族成员。Sca-1被广泛认为和Ly-6半抗原一起,是小鼠HSC标志分子,它在多能HSCs上表达。一种抗Sca-1抗体经常和一些细胞表面标志分子表达的阴性选择一起用来鉴定和分离小鼠HSCs。Sc
10、a-1+HSCs可在成年骨髓、胎儿肝脏、成年动物流动的外周血和脾脏中被找到。Sca-1在几种非造血组织中也被发现。可用来富集HSCs之外的祖细胞。有人自骨髓中Thy-1Io、Lin-、Sca-1+细胞群中,可分离纯人造血干细胞。第26页,讲稿共82张,创作于星期六 Kit Kit:原癌基因c-kit表达产物(又叫干细胞因子受 体SCF-R,CD117),表达于几乎所有小鼠造血干细胞。C-kit可编码一种穿膜酪氨酸激酶受体分子。存在于造血干细胞膜上,它的配体分子是造血干细胞因子(stem cell factor,SCF)。人类60%-75%的CD34+造血细胞同时表达c-kit分子。kit+细胞
11、占骨髓细胞的1%-4%,其中50%-70%的kit+骨髓细胞表达CD34+。小鼠多能干细胞表面分子标志可视为Thy-1Io、WGA+、c-kit+、Lin-。一个c-kit+Thy-1LowScal+Lin-的细胞便可重建小鼠的整个血液系统,一个这样的细胞可产生105个子细胞。第27页,讲稿共82张,创作于星期六胸腺及骨髓中胸腺及骨髓中c-kit+c-kit+细细胞分化机制胞分化机制胸腺c-kit 骨髓c-kit粒细胞系+单核细胞系+红细胞系+T细胞+B细胞+第28页,讲稿共82张,创作于星期六CD34CD34:是一种细胞表面的唾液粘蛋白CD34抗原被认为是造血干细胞(HSCs)的标志物Osa
12、wa等人首先证明小鼠HSCs可以是CD34阴性人的CD34阴性细胞也有低水平的嫁接和造血能力移植研究表明胎绵羊CD34阴性细胞有重新繁殖的能力第29页,讲稿共82张,创作于星期六CD34-CD38:研究表明CD34+细胞群中,99%同时表达CD38+,而CD34+CD38-细胞不仅形态上缺少分化的特征,而且体外细胞长期培养能形成CFU2Blast.CD38 抗原是造血干细胞向多系分化的标志之一,并随分化过程其表达水平增高,多能造血干细胞为CD38-。CD34-CD45:研究发现CD34+细胞往往同时表达CD45 抗原(LCA)并以180 KD 的CD45RO 和200 KD 的CD45RA 两
13、种异构体为主,并通过实验证明,造血干细胞在分化过程中CD45 抗原表达,早期是以CD45RO 为主,在分化过程中CD45RA 表达上调。CD34+-CD34-:通过一系列研究提出,成年小鼠骨髓造血干细胞位于CD34 低表达和阴性组份(CD34low/-),输入单个小鼠CD34low/-c-kit+Sca-1+及系列标志(Lin-)细胞可使21%的受者获得长期淋巴系统重建。以后的实验进一步证实了CD34-细胞的存在。并且对人类、罗猴、猪骨髓的研究也表明存在现在尚未被认识的缺乏CD34 表面标志的造血干细胞群体。第30页,讲稿共82张,创作于星期六CD133/AC133:CD133,是120kDa
14、糖基化蛋白,最初是通过AC133单抗鉴定的,它能识别人HSCs的CD34+亚类。CD133可以作为用CD34筛选HSC和体外扩增的补充。CD133的表达不限于原始血细胞,来源于外周血的CD133+可被体外诱导分化为内皮细胞。CD133+。表达于20%60%的人CD34+细胞,被认为是定向为粒单系祖细胞的标记 AC133-2:一种CD133异构体,被鉴定为可被AC133抗体识别的原始表面抗原。目前认为AC133可代替CD34作为造血干祖细胞标志。骨髓中几乎所有CD34+CD38-细胞亚群均表达AC133,随着细胞的分化而下调到检测不到。AC133抗体分选干细胞在白血病的的治疗中优于CD34第31
15、页,讲稿共82张,创作于星期六ABCG2:ABCG2(ATP-bindingcassettesuperfamilyGmember2)广泛存在于各种干细胞上,并决定了SP细胞的Hoechst阴性染色表型。ABCG2是ABC转运体家族的成员ABCG2在CD34阴性细胞上出现的几率最大,但细胞表达CD34后,ABCG2下调ABCG2的下调也表现在很多造血祖细胞上。因此在原始HSC分离鉴定上,ABCG2比CD34更有希望ABCG2在SP细胞上的专一表达提示ABCG2可能成为是成体多能干细胞阳性筛选的潜在标志物第32页,讲稿共82张,创作于星期六血管内皮生长因子受体血管内皮生长因子受体2(KDR/VEG
16、FR-2)是造血干细胞的表面标志多能干细胞限于CD34+和KDR+部分CD34+KDR-细胞亚群则主要包括一些系特异定向祖细胞KDR 受体(血管内皮生长因子受体)可作为一种判别HSC 和造血祖细胞(hematopoietic progenitor cells,HPC)的标志。HSC 细胞表面标志限定在CD34+KDR+,而HPC细胞表面标志为CD34+KDR-人类出生后造血组织中有0.1%0.5%的CD34+细胞表达KDR+第33页,讲稿共82张,创作于星期六CD38抗原抗原CD34+细胞中99%是CD38-,随着分化过程其表达增加CD34+CD38-细胞占成人骨髓细胞的0.01%-0.05%
17、CD38抗原可作为阴性选择标志第34页,讲稿共82张,创作于星期六 丝丝裂原裂原(wheat germ agglutinin,WGA)Visseer等发现小鼠骨髓中造血干细胞对WGA有高亲和性。应用FACS即可自骨髓中Lin-/WGA+细胞群中分离造血干细胞第35页,讲稿共82张,创作于星期六未分化造血干细胞表面标志未分化造血干细胞表面标志:小鼠 人CD34-/Low CD34+Scal+CD59+Thy1+/Low Thy1+CD38+CD38-/Lowc-Kit+c-Kit-/LowLin-Lin-第36页,讲稿共82张,创作于星期六造血干细胞的鉴定造血干细胞的鉴定细胞形态:集落呈非贴壁生
18、长,细胞形态较小细胞表面标志:Lin,Thy-1,Sca-1,Kit,CD34,CD133Kit,CD34,CD133ABCG2,ABCG2,KDR/VEGFR-2,其它:CD38CD38,WGA基因表达:转录因子TAL-1,GATA-2;主要珠蛋白(人造血干细胞表现为CD34+和Thylo,而CD10,CD14,CD15,CD16,CD19,CD20皆为阴性。现常用CD34+、CD38-、Lin-;CD34+、CD33-、DR-等参数精选干/组细胞)第37页,讲稿共82张,创作于星期六间质干细胞的标志物间质干细胞的标志物STRO-1CD44、SH2、SH3CD29、CD71、CD90、CD1
19、06、CD120、CD124、和型胶原(-)第38页,讲稿共82张,创作于星期六骨髓间充质干细胞(MSC)检测:形态和培养特性:MSC体积小,梭形,核浆比大,能连续传代培养。分子标记:CD44、SH2、SH3、CD29、CD71、CD90、CD106、CD120、CD124;不表达、和型胶原及造血干细胞表面标记。分化潜能:可分化为骨(AKP+,钙沉积,骨桥蛋白染色阳性)软骨(型胶原,酸性蛋白聚糖染色阳性)脂肪(亲脂性染料Nile red 或Oil red染色)肌腱、肌、神经、基质、肝及内皮等多种细胞 第39页,讲稿共82张,创作于星期六神经干细胞的标志物神经干细胞的标志物Nestin波形蛋白P
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