怎样分离造血干细胞（造血干细胞如何分化成白细胞）
- 作者: 张苏酥
- 来源: 投稿
- 2024-12-14
1、怎样分离造血干细胞
造血干细胞分离步骤
1. 样本采集和预处理
从骨髓、外周血或脐带血中采集样本。
预处理样本以去除红细胞和粒细胞。
2. 免疫磁珠分离
使用免疫磁珠或抗体附着在造血干细胞表面上的特定标记物（如 CD34）。
将磁珠与预处理样本孵育。
将磁珠与附着的造血干细胞拉下，与未附着的细胞分开。
3. 流式细胞术分选
使用流式细胞术对免疫磁珠分离后的细胞进行分选。
根据造血干细胞的表型特征（如 CD34 和 CD38）对细胞进行标记和分选。
4. 细胞纯化
使用额外的免疫磁珠分离或流式细胞术分选步骤进一步纯化造血干细胞。
移除任何残留的非造血干细胞。
5. 细胞培养和扩增
将分离的造血干细胞置于富含生长因子的培养基中培养和扩增。
扩增造血干细胞数量以进行移植。
分离造血干细胞使用的标记物
CD34：表达于所有造血干细胞
CD38：表达于早期造血干细胞
CD133：表达于原始造血干细胞
CD117（cKit）：表达于造血祖细胞和早幼细胞
分离效率和纯度
分离效率和纯度因分离方法和目标细胞类型而异。
一般而言，免疫磁珠分离可获得约 5090% 的纯度，而流式细胞术分选可获得更高纯度（> 95%）。
2、造血干细胞如何分化成白细胞
造血干细胞 (HSC) 分化为白细胞的过程
1. 增殖和自我更新
HSC 位于骨髓中，不断分裂增殖，产生新的 HSC 和祖细胞。
HSC 具有自我更新的能力，允许它们维持其数量，以应对白细胞持续的需求。
2. 共淋巴祖细胞 (CLP) 形成
HSC 分化为 CLP，这是白细胞和淋巴细胞的共同祖细胞。
CLP 从骨髓迁移到胸腺。
3. 在胸腺内分化
在胸腺内，CLP 分化为 T 细胞和自然杀伤 (NK) 细胞。
T 细胞负责细胞介导的免疫，而 NK 细胞杀死被病毒或肿瘤细胞感染的细胞。
4. 在骨髓中分化
一些 CLP 从胸腺迁移回骨髓。
在骨髓中，CLP 进一步分化为粒细胞、单核细胞和巨噬细胞。
粒细胞负责吞噬和杀死细菌和真菌。
单核细胞分化为巨噬细胞和树突状细胞，它们是免疫反应的抗原呈递细胞。
5. 释放到血液中
分化的白细胞从骨髓释放到血液中。
它们在血液中循环，并在需要时迁移到感染或损伤部位。
总体过程HSC → CLP → 胸腺 T 细胞和 NK 细胞 → 骨髓粒细胞、单核细胞和巨噬细胞 → 释放到血液中
3、造血干细胞如何分化成血细胞
造血干细胞 (HSC) 分化成血细胞的过程
造血干细胞 (HSC) 是骨髓中一种多能干细胞，具有自我更新和分化成所有血细胞类型的潜力。HSC 分化为血细胞的过程称为造血。
1. 自我更新：
HSC 具有自我更新的能力，可以产生新的 HSC 以维持其群体。
2. 潜能限制性：
随着 HSC 分化，它们失去分化成更多细胞类型的能力。最终，它们成为前体细胞，只能分化成特定类型的血细胞。
3. 分化因子：
分化因子，例如细胞因子和转录因子，通过影响细胞内的基因表达来指导 HSC 分化为血细胞。
4. 分化阶段：
HSC 分化为血细胞的过程涉及几个阶段：
多能前体细胞 (MPP)：HSC 分化为 MPP，这些细胞可以分化为髓系和淋巴系血细胞。
髓系祖细胞 (MEP)：MPP 分化为 MEP，这些细胞可以分化为红细胞、巨核细胞、粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞。
淋巴系祖细胞 (LMPP)：MPP 分化为 LMPP，这些细胞可以分化为淋巴细胞。
更为成熟的前体细胞：这些细胞在分化过程中进一步成熟，最终成为成熟的血细胞。
血细胞类型：
通过分化，HSC 可产生各种类型的血细胞，包括：
髓系：红细胞（携带氧气）
巨核细胞（产生血小板）
粒细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞）
单核细胞（巨噬细胞、树突细胞）
淋巴系：
淋巴细胞（T 细胞、B 细胞、自然杀伤细胞）
调控：造血过程受到复杂网络的因素调控，包括生长因子、激素、细胞接触和转录因子。这些因素共同作用以确保产生必要数量和类型的血细胞。
4、怎样分离造血干细胞的方法
血液分离法
白细胞分离术 (WBC)：利用密度梯度离心分离白细胞，其中包含造血干细胞。
单采术：使用细胞分离机，选择性地采集白细胞富集的成分，其中包含造血干细胞。
骨髓分离法
骨髓穿刺术：使用骨髓穿刺针抽取少量骨髓，其中包含造血干细胞。
骨髓移植术：从捐赠者骨髓中提取造血干细胞，通过静脉注射移植到受者体内。
脐带血分离法
脐带血采集：从新生儿脐带中收集血液，其中富含造血干细胞。
脐带血保存：采集后的脐带血可在低温下保存多年，以备将来使用。
分离造血干细胞的步骤
1. 获取样本：采集血液、骨髓或脐带血。
2. 预处理：处理样本以移除红细胞和其他不需要的细胞。
3. 密度梯度离心：使用密度梯度离心分离具有不同密度的细胞，造血干细胞通常位于低密度层。
4. 免疫磁性细胞分选 (MACS)：通过使用附着在磁性珠上的抗体，选择性地分离带有特定表面标记的造血干细胞。
5. 流式细胞术分选：使用流式细胞仪，基于细胞大小、颗粒度和特定表面标记，分离造血干细胞。
分离后的造血干细胞处理
扩增：使用生长因子在体外扩增造血干细胞，增加其数量。
冷冻保存：将扩增后的造血干细胞冷冻保存，以便将来使用。
移植：将冷冻保存的造血干细胞移植到受者体内，以重建受损或丧失的造血功能。
