人造血干细胞（HSC）的分离、扩增和分析

造血干细胞HSC

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什么是造血干细胞？

造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC)是一类具有自我更新(self-renewal)和多向分化潜能(multi-lineage differentiation)的造血组织干细胞,通过定向分化产生各系造血祖细胞(如淋系祖细胞和髓系祖细胞等)，再大量增殖分化为各种成熟的功能性血细胞,从而维持整个机体的稳态造血。

血细胞生成的最初迹象发生在卵黄袋内和主动脉 - 性腺 - 中肾区血液岛的胚胎发育过程中。这些早期HSC在后期发育阶段迁移到胎盘和胎肝中，胎盘和胎肝作为产前造血的主要区室。出生前不久，HSCs迁移到骨髓，在整个生命过程中发生成人造血。

HSC用作模型以了解造血调节并阐明驱动干细胞自我更新或针对特定血细胞类型的定向分化的机制。临床上，HSC或富含HSC的部分用于治疗血液相关疾病，如白血病，镰状细胞病或免疫缺陷严重联合免疫缺陷（SCID）。

Fig.1 HSC分化图

除骨髓外，还可以从血源中发现和分离HSC，例如：单采血液或脐带血。 根据来源，HSC含量在0.1到2.5％之间变化

Fig.2 HSC的来源、分布及表面标志物

使异种移植模型对HSC群体的植入分析显示，迁移到受体骨髓中的大多数细胞表达CD34， CD38无表达或表达水平低，同时表达CD59，CD90和CD117。 虽然这些细胞显示出高克隆性和植入潜力，但也仅代表CD34 +细胞群的一小部分。

Fig.3 HSC分化不同时期的表面标志物表达

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HSC的分离、扩增和分析

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结果与分析

1. 磁珠分选得到CD34

2. CD34的培养及扩增

分离的CD34 +在指定的培养基中加上StemMACS HSC Expansion Cocktail。 7天后，分析细胞的CFU潜力。 在StemMACS HSC Expansion Media XF中培养的细胞保持广泛的造血分化潜能，产生所有主要的CFU类型，包括原始CFU-GEMM。

3.流式分析CD34

如图所示，在StemMACS中扩增的HSC保持早期的特征性表面表型，造血祖细胞通常表现出较高比例的表型原始细胞。

脐带血CD34分离后，培养7天的CFU及BFU值

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