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造血干细胞的多态性

造血干细胞和祖细胞都不是均一的细胞群体。造血干细胞又有增殖态与静止态之分,并且不断地在静止和增殖两态之间转换。经过有丝分裂的次数为细胞的“代龄”(generation age)。造血干细胞的代龄不同构成了干细胞群体的代龄结构(age structure),形成干细胞的多态性(heterogeneity)。代龄的增大使干细胞的自我更新和自我维持能力也有所下降。在正常机体稳定状态下,这并不影响正常的造血。然而,在应激状态下,代龄小的干细胞就具有更强的重建造血能力。正因如此,来自胎肝、脐带血的造血干细胞重建造血的潜能比老年人骨髓中或未经动员剂作用的成人外周血中的干细胞强得多,这也表明了造血干细胞的多态性或异质性。用流式细胞术(flow-cytometry)多参数分选(multiparametric sorting)出来的不同表面标志的干细胞,如CD34+ Thy-Lin-和CD34+Thy+Lin-可能是代龄不同的干细胞。

正常外周血中含极少量造血干/祖细胞,它们都是代龄比较大的。然而,经药物动员剂的作用,从骨髓释放到血循环中的造血干/祖细胞则完全不同。研究证明,经动员剂作用后从外周血富集的干细胞是有效的移植物。这类动员剂有葡聚糖硫酸酯(dextran sulfate,DS)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)等。肿瘤化疗药,如长春新碱、环磷酰胺、阿糖胞苷等,在杀灭瘤细胞及正处于细胞周期的造血干细胞之后,可能引起反馈,使G0期干细胞进入细胞周期,并且较多的干细胞被动员进入血循环。

代龄大的干细胞也可能发生凋亡(apoptosis)。尤其是那些在多次细胞分裂中发生不可逆的基因突变,可能在p53等抑癌基因(tumor suppressor gene)及其产物的作用下,停止DNA合成并诱导细胞走向凋亡。这也是干细胞防止基因突变加剧而发生细胞恶变的自我保护机制。

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