什么是HSC？

造血干細(xì)胞（HSCs）是產(chǎn)生其他血細(xì)胞的干細(xì)胞。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為造血過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)包括血液及其祖細(xì)胞的專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)，存在于生物體內(nèi) ^[1]。造血干細(xì)胞呈圓形，不粘附，細(xì)胞核圓形，胞漿核比低。造血干細(xì)胞在形狀上類(lèi)似淋巴細(xì)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(shù)量較少。

造血干細(xì)胞產(chǎn)生不同類(lèi)型的血細(xì)胞，被稱(chēng)為髓系和淋巴系。髓系和淋巴系都參與樹(shù)突狀細(xì)胞的形成。髓系細(xì)胞包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、紅細(xì)胞和巨核細(xì)胞（形成血小板）。淋巴系細(xì)胞包括T細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞（圖1）。造血干細(xì)胞的定義自從1961年首次被發(fā)現(xiàn)以來(lái)已經(jīng)發(fā)展演變 ^[2]。

圖1. HSC亞型的集合

HSC的功能是什么？

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

在功能方面，這些細(xì)胞通過(guò)造血過(guò)程負(fù)責(zé)持續(xù)更新體內(nèi)的紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。它們還在胎兒發(fā)育過(guò)程中在肝臟和脾臟的形成中起著重要作用。從對(duì)HSC的研究中獲得的早期生物學(xué)知識(shí)為理解其他干細(xì)胞系統(tǒng)奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。

此外，這些細(xì)胞在促進(jìn)干細(xì)胞研究用于臨床應(yīng)用方面具有重要作用。再生醫(yī)學(xué)是一個(gè)將HSC應(yīng)用于治療血液傳播性疾病，如白血病和淋巴瘤以及進(jìn)行化療的癌癥患者的領(lǐng)域。

HSC標(biāo)記物

使用造血干細(xì)胞（HSCs）的研究人員面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是從較大細(xì)胞池中識(shí)別和分離它們。據(jù)估計(jì)，骨髓中的HSCs約占細(xì)胞的1/10,000，血液中的HSCs約占細(xì)胞的1/100,000。此外，HSCs在形態(tài)上與白細(xì)胞非常相似。

因此，HSCs通常通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行識(shí)別或分離，其中結(jié)合了幾種不同的細(xì)胞表面標(biāo)記物，以將罕見(jiàn)的HSCs與周?chē)难杭?xì)胞分開(kāi)。HSCs通常以特異性細(xì)胞系標(biāo)記物（如CD38、CD117等）的缺失來(lái)表征。HSC標(biāo)記物是指一些特殊的蛋白質(zhì)，用于區(qū)分HSC與其他細(xì)胞類(lèi)型。我們?cè)谙卤碇辛谐隽薍SC最常見(jiàn)的標(biāo)記物。

參考文獻(xiàn)：

[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.