造血干细胞

造血干细胞（HSCs）是组织特异性的多能干细胞，能够产生所有的血细胞。它们驻留在骨髓中的一个低氧环境中，被称为“生态位”，在这里它们保持静止状态，最终分裂和分化。HSC标记物是一系列蛋白质，用于区分HSC与其他细胞类型。本文包括三个部分：

什么是HSC？

造血干细胞（HSCs）是产生其他血细胞的干细胞。这个过程被称为造血过程。这个过程是一个包括血液及其祖细胞的专门系统，存在于生物体内 ^[1]。造血干细胞呈圆形，不粘附，细胞核圆形，胞浆核比低。造血干细胞在形状上类似淋巴细胞。它们分布在成年人的骨髓中，特别是骨盆、股骨和胸骨。它们还存在于脐带血中，在外周血液中数量较少。

造血干细胞产生不同类型的血细胞，被称为髓系和淋巴系。髓系和淋巴系都参与树突状细胞的形成。髓系细胞包括单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、红细胞和巨核细胞（形成血小板）。淋巴系细胞包括T细胞、B细胞和自然杀伤细胞（图1）。造血干细胞的定义自从1961年首次被发现以来已经发展演变 ^[2]。

图1. HSC亚型的集合

HSC的功能是什么？

造血干细胞（HSCs）是造血系统中唯一具有多潜能和自我更新潜能的细胞。在HSC方面，多潜能是指能够分化成所有功能性血细胞的能力，而自我更新是指能够产生与母HSC相同的子HSC，而不进行分化 ^[3]。

在功能方面，这些细胞通过造血过程负责持续更新体内的红细胞、白细胞和血小板。它们还在胎儿发育过程中在肝脏和脾脏的形成中起着重要作用。从对HSC的研究中获得的早期生物学知识为理解其他干细胞系统奠定了知识基础。

此外，这些细胞在促进干细胞研究用于临床应用方面具有重要作用。再生医学是一个将HSC应用于治疗血液传播性疾病，如白血病和淋巴瘤以及进行化疗的癌症患者的领域。

HSC标记物

使用造血干细胞（HSCs）的研究人员面临的一个主要挑战是从较大细胞池中识别和分离它们。据估计，骨髓中的HSCs约占细胞的1/10,000，血液中的HSCs约占细胞的1/100,000。此外，HSCs在形态上与白细胞非常相似。

因此，HSCs通常通过流式细胞术进行识别或分离，其中结合了几种不同的细胞表面标记物，以将罕见的HSCs与周围的血液细胞分开。HSCs通常以特异性细胞系标记物（如CD38、CD117等）的缺失来表征。HSC标记物是指一些特殊的蛋白质，用于区分HSC与其他细胞类型。我们在下表中列出了HSC最常见的标记物。

参考文献：

[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.

细胞标记物

什么是细胞表面标记？

细胞标记的类别