【漢氏聯合細胞科技專欄】免疫系統的細胞從何而來又該如何“保鮮”
供稿機構:漢氏聯合高等研究院南開大學博士后工作站
作者:楊思俊博士
上世紀五十年代,美國華盛頓大學多納爾·托瑪斯發現正常人的骨髓移植到病人體內,可以治療造血功能障礙。這一技術的發現,很快得到全世界的認可,已成為根治白血病等病的主要手段。可以說造血干細胞移植技術的發現和應用為人類戰勝疾病帶來新的希望。
什么是造血干細胞?
造血干細胞是所有造血細胞和免疫細胞的起源細胞,具有自我更新、多向分化和歸巢(即定向遷移至造血組織器官)潛能。它不僅可分化為紅細胞、白細胞和血小板,還可跨系統分化為各種組織器官的細胞。
移植使用的造血干細胞來源主要有:骨髓、外周血、胎盤、臍帶。而來源的不同極大地影響了移植干細胞的質量和數量。
造血干細胞的組織分布
在胚胎過程中,血液形成發生在卵黃囊中的血細胞聚集體中,稱為血島。隨著發育的進展,血液形成發生在脾臟,肝臟和淋巴結。當骨髓發育時,它最終承擔了形成整個生物體的大部分血細胞的任務。然而,淋巴細胞的成熟,激活、增殖發生在脾臟,胸腺和淋巴結中。在兒童中,造血發生在長骨的骨髓中,例如股骨和脛骨。在成人中,它主要發生在骨盆,顱骨,椎骨和胸骨中。
造血干細胞分化成哪三個譜系?
No.1 紅細胞
攜帶氧氣的細胞,具有功能性,并釋放到血液中。
No.2 淋巴譜系的細胞
免疫系統的基石,它們來源于常見的淋巴樣祖細胞。淋巴細胞譜系由T細胞,B細胞和自然殺傷(NK)細胞等組成。
No.3 骨髓譜系的細胞
包括粒細胞,巨核細胞和巨噬細胞,來自普通的骨髓祖細胞,并參與先天免疫和血液凝固等多種作用。
造血干細胞具體的分化路徑
圖片來源:https://en.wikipedia.org/
造血干細胞分化出的血液系統各類細胞,其實我們比較熟悉,時常在血常規的檢測中看到相關的細胞名稱,比如單核細胞、中性粒細胞、嗜堿性粒細胞、嗜酸性粒細胞、淋巴細胞。
通常我們會把這類細胞統稱為白細胞,而紅細胞我們比較熟悉。如下圖所示:
我們從分化路徑可以看到,造血干細胞分化出來的各類細胞除了分布在血液系統之外,還廣泛分布在人體的組織中。例如:
肥大細胞
廣泛分布于皮膚及內臟粘膜下的微血管周圍,分泌多種細胞因子,可以參與免疫調節(TB細胞,APC細胞活化等)。
巨噬細胞
通常在疏松結締組織內數量較多,吞食并處理大型異物、細胞排泄出的老舊廢物、壽終的紅細胞等,還奔赴發生炎癥的部位處理異物。
樹突狀細胞
少量分布于與外界接觸的皮膚(黏膜)部位,主要在皮膚、鼻腔、肺、胃與腸的內層,他們被活化時,會移至淋巴組織中與T細胞與B細胞互相作用,以刺激與控制適當的免疫反應。
可以說,免疫系統的細胞都是由造血干細胞分化而來,作為人類最重要防御系統,人體很多疾病的發生都和免疫系統有關系。未來的細胞科技專欄,我們將陸續介紹造血干細胞分化出來的各類免疫細胞。
本期也總結了漢氏聯合公眾號過往的其中一類NK細胞的相關文章,見延伸閱讀。后續我們將給大家慢慢打開免疫細胞世界!
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參考資料:
1.https://en.wikipedia.org/wiki/Hematopoietic_stem_cell
資料收集及翻譯審校: 西北農林科技大學生物國際班 趙一笑