造血干細(xì)胞(Hemopoietic stem cells, HSC)有高度的自我更新和多向分化潛能，可以產(chǎn)生所有成熟的血細(xì)胞，如紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板和淋巴細(xì)胞等，并且具有重建整個(gè)造血系統(tǒng)的潛能?？筛鶕?jù)其來(lái)源將其分類為臍帶血造血干細(xì)胞、骨髓造血干細(xì)胞、外周血造血干細(xì)胞。在眾多研究和臨床應(yīng)用中，造血干細(xì)胞被廣泛用于治療急性白血病等血液系統(tǒng)疾病。由于其來(lái)源部位獲得不易，造血干細(xì)胞十分珍貴，所以其體外擴(kuò)增既要保持自我更新能力的同時(shí)還要阻止其分化。
怎樣培養(yǎng)造血干細(xì)胞呢？近年來(lái)大量實(shí)驗(yàn)表明，造血干細(xì)胞的培養(yǎng)和分化依賴細(xì)胞因子，促進(jìn)造血干細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)和成熟。在造血干細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中起主要作用的細(xì)胞因子有十余種，包括EPO、G-CSF、M-CSF和TPO等。它們通過(guò)與細(xì)胞表面的受體結(jié)合，激活多種信號(hào)通路，如JAK/STAT、PI3K/Akt、MAPK等，從而調(diào)控造血干細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和成熟。
造血干細(xì)胞生長(zhǎng)分化所需的細(xì)胞因子的功能與作用通路主要如下：
干細(xì)胞因子(SCF)
干細(xì)胞因子(stemcellfactor，SCF)通過(guò)與錨定并表達(dá)于所有HSC表面的酪氨酸受體c-Kit結(jié)合而發(fā)揮作用，c-Kit表達(dá)缺陷將導(dǎo)致HSC擴(kuò)增數(shù)量減少。SCF屬于酪氨酸激酶受體TKR家族，具有擴(kuò)增原始造血細(xì)胞的協(xié)同作用，使細(xì)胞走出G0期開(kāi)始擴(kuò)增，抑制凋亡。
血小板生成素(TPO)
TPO是巨核細(xì)胞系特異性生長(zhǎng)因子，屬于特異性作用細(xì)胞因子，可維持巨核細(xì)胞增殖、分化、成熟、分裂及形成有功能的血小板。在體外研究中TPO可以促進(jìn)HSC增殖。
白細(xì)胞介素-3(IL-3)
IL-3稱為肥大細(xì)胞生長(zhǎng)因子，是一個(gè)具有多效性的細(xì)胞因子，主要由激活的T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，能夠刺激多能HSC和不同譜系定向祖細(xì)胞的增殖與分化。IL-3還可激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)途徑和JNK途徑，誘導(dǎo)干細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖與存活。
白細(xì)胞介素-6(IL-6)
IL-6是一種多向性細(xì)胞因子，通過(guò)調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應(yīng)，在防御中發(fā)揮重要作用。IL-6由T細(xì)胞、單核細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生，具有多種生物學(xué)功能。它可以促進(jìn) B 細(xì)胞分化和抗體產(chǎn)生，協(xié)同IL-3在巨核細(xì)胞發(fā)育和血小板產(chǎn)生中發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)骨代謝。
FLT3配體(FL)
FLT3配體是調(diào)節(jié)早期造血細(xì)胞增殖的生長(zhǎng)因子。其與表達(dá)酪氨酸激酶受體FLT3的細(xì)胞結(jié)合。FLT3配體本身并不刺激早期造血細(xì)胞的增殖，而是與其他CSFs和白細(xì)胞介素協(xié)同誘導(dǎo)生長(zhǎng)和分化。
Fms樣酪氨酸激酶3(FLT3)
CD34+CD38dim細(xì)胞高度表達(dá)FLT3，通過(guò)與其特異性酪氨酸激酶活性的受體(TKR)結(jié)合，向細(xì)胞內(nèi)傳遞信號(hào)。FL3作用于HSC/HPC，通過(guò)與在細(xì)胞表面的有TKR結(jié)合而發(fā)揮造血調(diào)控作用。
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)
TGF-β、TGF-β1、β2和β3三種亞型通過(guò)同一受體發(fā)出信號(hào)，引起相似的生物學(xué)反應(yīng)。它們可以調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、分化和運(yùn)動(dòng)，以及細(xì)胞外基質(zhì)的合成和沉積。TGF-β由骨髓基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，抑制早期HSC/HPC進(jìn)入S期，使大多數(shù)HSC/HPC處于G0期。
巨噬細(xì)胞炎性蛋白-1β(MIP-1β)
MIP-1β與MIP-1α相伴而生，是MIP-1α的天然拮抗劑，可以解除MIP-1α對(duì)早期HSC/HPC的抑制作用，阻止HSC重新返回靜止?fàn)顟B(tài)。
p38
p38作為一個(gè)信號(hào)傳遞分子屬于絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)家族的一員，在常氧條件下抑制HSC的體外擴(kuò)增。
粒-巨噬細(xì)胞-集落刺激因子(GM-CSF)
GM-CSF是臨床上用于各種原因引起的白細(xì)胞或粒細(xì)胞減少癥的藥物。常被用做細(xì)胞動(dòng)員劑，GM-CSF除能增加外周血造血干細(xì)胞的數(shù)量外，還有輔助心臟功能等作用。
粒細(xì)胞-集落刺激因子(G-CSF)
G-CSF的作用一般有抗原呈遞、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞作用、促進(jìn)造血干細(xì)胞增殖等。G-CSF是骨髓干細(xì)胞的強(qiáng)力動(dòng)員劑，能刺激自體骨髓干細(xì)胞增殖，動(dòng)員骨髓干細(xì)胞從骨髓到外周血。
促紅細(xì)胞生成素(EPO)
EPO是造血分化中的主要刺激因子，能促進(jìn)造血干細(xì)胞向原始紅細(xì)胞分化、加速紅細(xì)胞的分裂增殖、促進(jìn)血紅蛋白的合成，同時(shí)在紅細(xì)胞誘導(dǎo)分化研究中也發(fā)揮重要的作用。
以上就是怎樣培養(yǎng)造血干細(xì)胞的內(nèi)容，后續(xù)我們將會(huì)對(duì)造血干細(xì)胞的獲取，培養(yǎng)等具體操作進(jìn)行詳細(xì)介紹，敬請(qǐng)期待吧！
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