造血干細胞

造血干細胞（HSCs）是組織特異性的多能干細胞，能夠產生所有的血細胞。它們駐留在骨髓中的一個低氧環境中，被稱為“生態位”，在這里它們保持靜止狀態，最終分裂和分化。HSC標記物是一系列蛋白質，用于區分HSC與其他細胞類型。本文包括三個部分：

什么是HSC？

造血干細胞（HSCs）是產生其他血細胞的干細胞。這個過程被稱為造血過程。這個過程是一個包括血液及其祖細胞的專門系統，存在于生物體內 ^[1]。造血干細胞呈圓形，不粘附，細胞核圓形，胞漿核比低。造血干細胞在形狀上類似淋巴細胞。它們分布在成年人的骨髓中，特別是骨盆、股骨和胸骨。它們還存在于臍帶血中，在外周血液中數量較少。

造血干細胞產生不同類型的血細胞，被稱為髓系和淋巴系。髓系和淋巴系都參與樹突狀細胞的形成。髓系細胞包括單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、嗜堿性粒細胞、嗜酸性粒細胞、紅細胞和巨核細胞（形成血小板）。淋巴系細胞包括T細胞、B細胞和自然殺傷細胞（圖1）。造血干細胞的定義自從1961年首次被發現以來已經發展演變 ^[2]。

圖1. HSC亞型的集合

HSC的功能是什么？

造血干細胞（HSCs）是造血系統中唯一具有多潛能和自我更新潛能的細胞。在HSC方面，多潛能是指能夠分化成所有功能性血細胞的能力，而自我更新是指能夠產生與母HSC相同的子HSC，而不進行分化 ^[3]。

在功能方面，這些細胞通過造血過程負責持續更新體內的紅細胞、白細胞和血小板。它們還在胎兒發育過程中在肝臟和脾臟的形成中起著重要作用。從對HSC的研究中獲得的早期生物學知識為理解其他干細胞系統奠定了知識基礎。

此外，這些細胞在促進干細胞研究用于臨床應用方面具有重要作用。再生醫學是一個將HSC應用于治療血液傳播性疾病，如白血病和淋巴瘤以及進行化療的癌癥患者的領域。

HSC標記物

使用造血干細胞（HSCs）的研究人員面臨的一個主要挑戰是從較大細胞池中識別和分離它們。據估計，骨髓中的HSCs約占細胞的1/10,000，血液中的HSCs約占細胞的1/100,000。此外，HSCs在形態上與白細胞非常相似。

因此，HSCs通常通過流式細胞術進行識別或分離，其中結合了幾種不同的細胞表面標記物，以將罕見的HSCs與周圍的血液細胞分開。HSCs通常以特異性細胞系標記物（如CD38、CD117等）的缺失來表征。HSC標記物是指一些特殊的蛋白質，用于區分HSC與其他細胞類型。我們在下表中列出了HSC最常見的標記物。

參考文獻：

[1] Birbrair A, Frenette PS. Niche heterogeneity in the bone marrow [J]. Annals of the New York Academy of Sciences. 2016, 1370 (1): 82–96.

[2] Till JE, McCulloch EA. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells [J]. Radiation Research. 1961, 14 (2): 213–22.

[3] Jun Seita and Irving L. Weissman. Hematopoietic Stem Cell: Self-renewal versus Differentiation [J]. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2010, 2(6): 640–653.

細胞標記物

什么是細胞表面標記？

細胞標記的類別