造血干细胞分化图

造血干细胞的分化造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）是一类具有自我更新和多能性的细胞，它能够分化为所有成血细胞系的细胞，包括红细胞、白细胞和血小板等。

这样的特性使得 HSC 在各种临床应用中发挥着至关重要的作用。

而 HSC 的分化过程也是研究细胞命运决定的经典模型之一。

HSC 的分化途径HSC 的分化途径包括两种基本模式：分裂自我更新和分化成不同的种子祖细胞。

分裂自我更新在分裂自我更新模式下，一个 HSC 细胞可以分裂成两个新的 HSC 细胞。

这种分裂方式保持了 HSC 数量的平衡，并维持了造血系统内 HSC 的数量稳定。

同时，HSC 在分裂时不但维持了自身的多能性，还吸收了微环境因素的信号，调节其分裂和寿命。

这些信号包括细胞因子、转录因子等等。

通过这些信号的调控，HSC 可以平衡维持自身的自我更新和分化。

分化成不同的种子祖细胞另一方面，HSC 也可以分化成一系列不同的种子祖细胞，其中包括红细胞前体细胞、粒细胞前体细胞和血小板前体细胞等。

每个种子祖细胞都有自己的命运决定程序。

这些程序包括基因表达调控、表观遗传调控等多个层面的精细调节。

分化调节机制HSC 分化的调节机制包括遗传调控和表观调控。

遗传调节遗传调节主要依赖于转录因子的作用。

为了维持 HSC 的多能性，一些特定的转录因子如 GATA-2、SOX17 和 RUNX1 等被广泛研究。

在 HSC 的分化中，这些转录因子的表达受到谷氨酸信号通路、酰辅酶 A 信号通路等多种信号通路的控制。

通过信号通路的改变，这些转录因子的表达水平得到了精细调节，从而控制 HSC 的分化方向。

此外，许多编码关键信号通路分子的基因（如Ras/Raf/MAPK通路、JAK-STAT通路）也是较为重要的调控基因。

表观调节表观调节是通过对染色质状态的改变实现对基因表达的调控。

HSC 的分化过程中，DNA 高度压缩在核体上，而指定的组蛋白修饰例如甲基化、乙酰化和磷酸化则显著影响染色体的结构和表达。

哺乳动物红细胞专题知识总结生物组赵鹏高中阶段关于红细胞的知识一再出现，尤其是哺乳动物红细胞，历年各省高考题、全国高考题多次以红细胞为知识背景考查学生的能力水平，由此也凸现了红细胞知识的重要性。

在此做以总结，望在同仁中起到抛砖引玉的作用。

一、形态与颜色：双凹型结构、红色。

如下图：二、产生：由骨髓中的造血干细胞分裂、分化形成。

其分化的示意图如下：三、基因突变——镰刀型细胞贫血症：1、病因：造血干细胞分裂分化形成红细胞的过程中还要不断地分裂形成新的干细胞，若这个过程发生基因突变，则可能诱发镰刀型细胞贫血症。

其示意图如下：2、概述：是一种隐性基因遗传病。

患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。

3、诊断：（1）细胞水平：取血液制装片，光学显微镜观察红细胞的形态；（2）分子水平：利用β—珠蛋白基因做成的探针进行检测。

典型考题：例、（07江苏高考生物试卷38题）单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。

镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。

已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb，镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。

有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。

下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。

（1）从图中可见，该基因突变是由于________引起的。

巧合的是，这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。

正常基因该区域上有3个酶切点，突变基因上只有2个酶切点，经限制酶切割后，凝胶电泳分离酶片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱，正常基因显示________条，突变基因显示________条。

（2）DNA或RNA分子探针要用________等标记。

利用核酸分子杂交原理，根据图中突变基因的核苷酸序列（---ACGTGTT---），写出作为探针的核糖核苷酸序列________。

（3）根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。

造血干/祖细胞增殖与分化谱系多能干细胞（HPSC）G0——G0期HPSCHPSC G1 淋巴干细胞高增殖潜能细胞（Blast CFCs）前前B前T 多向性祖细胞（CFU—GEMM）———————————————————————前B 粒-巨噬细胞爆式集落BFU-E BFU-MK（CFU—GM）未成熟BCFU-E CFU-MK CFU-G CFU-M 成熟B成熟T原始红细胞原始巨核细胞原始粒细胞原始单核细胞原始浆细胞早幼红细胞幼稚巨核细胞早幼粒细胞幼稚单核细胞幼稚浆细胞中幼红细胞成熟巨核细胞单核细胞浆细胞中性中幼嗜酸性中嗜碱性中晚幼红细胞粒细胞幼粒细胞幼粒细胞成熟红细胞中性晚幼嗜酸性晚嗜碱性晚粒细胞幼粒细胞幼粒细胞中性成熟嗜酸性成嗜碱性成粒细胞熟粒细胞熟粒细胞缺铁性贫血巨幼红细胞性贫血再生障碍性贫血珠蛋白生成障碍性贫血异常血红蛋白病遗传性球形红细胞增多症遗传性椭圆形红细胞增多症遗传性口形红细胞增多症葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症丙酮酸激酶缺乏症阵发性睡眠性血红蛋白尿症自身免疫性溶血性贫血冷凝集素综合征高铁血红蛋白症硫化血红蛋白症真性红细胞增多症白细胞减少症中性粒细胞减少症和粒细胞缺乏症传染性单核细胞增多症急性微分化性白血病（M0）急性粒细胞白血病未分化性（M1）急性粒细胞白血病部分分化性（M2a）M2b（M2b）急性颗粒增多的早幼粒细胞白血病（M3a）M3b 急性粒-单核细胞白血病（M4a M4b M4c M4EO）急性单核细胞白血病（M5a）M5b红白血病（M6）急性巨核细胞白血病(M7)急性淋巴细胞白血病(ALL)T-细胞型：（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型）B-细胞型：前前B、前B、Common型、B-ALL急性混合细胞白血病(HAL) 浆细胞白血病嗜酸粒细胞白血病嗜碱粒细胞白血病多毛细胞白血病(HCL) 慢性淋巴细胞白血病(CLL)慢性粒细胞白血病(CML)肥大细胞白血病大颗粒淋巴细胞白血病幼淋细胞白血病骨髓增生异常综合征（MDS：RA RAS RAEB RAEBT）。

第二章造血及其调控本章要点1. 掌握造血的概念、造血过程、出生前后造血发生的场所。

2. 列举造血调控的细胞因子并描述其调控作用机制。

3. 掌握造血干细胞的概念，描述造血干细胞功能的检查方法和原理。

4. 掌握骨髓穿刺和活检的适应症和禁忌症、干抽的概念。

5. 描述造血干细胞的归巢和动员过程。

6. 掌握骨髓移植的原理、适应症，了解其最新进展。

7. 了解造血的增殖、成熟和死亡信号传导调控。

8. 了解细胞治疗的概念和最新进展，包括CART, IPS等。

病例患者女，35岁，2005年12月以头晕、乏力、发热、鼻血1月为主诉人院。

入院时血象Hb 24g/L， WBC l.8×109／L，BPC 26×109／L，ANC < 0.5×109／L，骨髓多部位穿刺增生均重度减低。

诊断符合重型再生障碍性贫血(SAA)。

给予抗炎、康力龙、惠尔血、强的松等治疗无效，病情急剧加重，经本人和家属同意，于 2006年1月10日行脐血移植治疗。

预处理方案：环磷酰胺(CY)100 mg/(Kg．d)×2d。

预处理后分次输注血型相合、HLA不相合新鲜脐血共6个(其中4男、2女)。

共输入有核细胞数1．6×108／Kg，CFU-GM总数为2.O×104／Kg。

预处理后7日，WBC 为0。

移植后28日，WBC > 1.0×109／L，移植后85日，BPC 60×109／L。

骨髓造血功能明显恢复。

骨髓中检出男性染色体核型46，XY。

脐血移植后胎儿型血红蛋白HBF，由移植前HBF < 1％上升到HBF l4.2％，并持续3月余。

移植后4个月造血功能恢复出院。

出院BPC 50-60 x 109／L，一年后恢复正常。

患者已无病存活达10年余。

请问：脐血移植存在的主要困难是什么？采用不相合脐血移植是否合适？脐血移植的原理和成功的标志？展望脐血移植的前景。

/祖细胞增殖与分化谱系造血干多能干细胞（HPSC）G0——G0期HPSCHPSC G1 淋巴干细胞高增殖潜能细胞（Blast CFCs）前前B 前T多向性祖细胞（CFU—GEMM）前B ———————————————————————粒-巨噬细胞爆式集落BFU-E BFU-MK未成熟B CFU （—GM）CFU-E CFU-MKCFU-G CFU-M 成熟B成熟T原始红细胞原始巨核细胞原始粒细胞原始单核细胞原始浆细胞早幼红细胞幼稚巨核细胞早幼粒细胞幼稚单核细胞幼稚浆细胞成熟巨核细胞中幼红细胞单核细胞浆细胞晚幼红细胞嗜碱性中中性中幼嗜酸性中粒细胞幼粒细胞幼粒细胞成熟红细胞中性晚幼嗜酸性晚嗜碱性晚粒细胞幼粒细胞幼粒细胞中性成熟嗜酸性成嗜碱性成粒细胞熟粒细胞熟粒细胞巨幼红细胞性贫血缺铁性贫血再生障碍性贫血异常血红蛋白病珠蛋白生成障碍性贫血增多遗传性口形红细胞遗传性椭圆形红细胞增多症遗传性球形红细胞增多症症丙酮酸激酶缺乏症磷酸脱氢酶缺乏症葡萄糖-6-冷凝集素综合征阵发性睡眠性血红蛋白尿症自身免疫性溶血性贫血硫化血红蛋白症高铁血红蛋白症真性红细胞增多症白细胞减少症中性粒细胞减少症和粒细胞缺乏症传染性单核细胞增多症急性微分化性白血病（M）急性粒细胞白血病未分化性（M）10急性粒细胞白血病部分分化性（M）M2b2a（M）急性颗粒增多的早幼粒细胞白血病（M）3a2b）M MM单核细胞白血病（急性粒-M M 4EO4b4c 3b 4aM ）急性单核细胞白血病（M 5b 5a)）红白血病（M (M急性巨核细胞白血病76急性淋巴细胞白血病(ALL)细胞型：（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型）T-B-ALL 型、B、Common、前B-细胞型：前前B 急性混合细胞白血病(HAL) 浆细胞白血病嗜碱粒细胞白血病嗜酸粒细胞白血病(CLL)(HCL) 多毛细胞白血病慢性淋巴细胞白血病慢性粒细胞白血病(CML)肥大细胞白血病幼淋细胞白血病大颗粒淋巴细胞白血病RA MDS 骨髓增生异常综合征（：）RAEBT RAEB RAS。