【漢氏聯(lián)合細胞科技專欄】免疫系統(tǒng)的細胞從何而來又該如何“保鮮”
供稿機構:漢氏聯(lián)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn),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(fā)現(xiàn)和應用為人類戰(zhàn)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(tǒng)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(shù)量。
造血干細胞的組織分布
在胚胎過程中,血液形成發(fā)生在卵黃囊中的血細胞聚集體中,稱為血島。隨著發(fā)育的進展,血液形成發(fā)生在脾臟,肝臟和淋巴結。當骨髓發(fā)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(fā)生在脾臟,胸腺和淋巴結中。在兒童中,造血發(fā)生在長骨的骨髓中,例如股骨和脛骨。在成人中,它主要發(fā)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(tǒng)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(tǒng)各類細胞,其實我們比較熟悉,時常在血常規(guī)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(tǒng)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(tǒng)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(jié)(TB細胞,APC細胞活化等)。
巨噬細胞
通常在疏松結締組織內數(shù)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(fā)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?shù)拿庖叻磻?/span>
可以說,免疫系統(tǒng)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(tǒng),人體很多疾病的發(fā)生都和免疫系統(tǒng)有關系。未來的細胞科技專欄,我們將陸續(xù)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(lián)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(xù)我們將給大家慢慢打開免疫細胞世界!
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因為,當健康免疫細胞缺乏的時候,也是病菌、病毒入侵體內的最佳時期,保持免疫系統(tǒng)的年輕態(tài)尤為重要了,免疫細胞存儲就是很好的“保鮮”方式,通過安全采集,將細胞低溫保存,在有抗衰、抗病需要時,再應用冷凍的細胞。通過重啟年輕態(tài)的細胞來對抗疾病、延緩衰老、增強抵抗力。
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