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造血干细胞是CD34阳性还是阴性

20世纪80年代国际文献中有些报告发现CD34/Lin阴性细胞具有长期重建造血的活性,引起了广泛的注意。从发育生物学观点来看,CD34+Lin-细胞来自CD34-Lin-的论点是合理可信的,也算不上新的发现。已定向发育为造血系统的干细胞(即造血干细胞)都来自尚未定向的胚胎中胚层干细胞,所以CD34+Lin-细胞来源于CD34-Lin-细胞,理所当然。当干细胞分化为各系的祖细胞,出现髓/淋巴各系的专一性标志,如淋巴系的CD19/CD7,粒系的CD33/CD13,红系的CD71,巨核系的CD41/61等Lin表型。当各系祖细胞分化为形态可辨认的骨髓各系造血前体细胞(原始和幼稚细胞)时,CD34抗原标志也消失,再次成为CD34阴性的细胞但Lin阳性。CD34表面标志从无到有,又从有到无,是造血干/祖细胞产生、发育、分化和成熟的过程。

成年动物/人的造血组织中的CD34-Lin-细胞究竟是处于什么发育阶段的干细胞?它可能是刚开始专一地定向造血系统的造血原始干细胞;它也可能是其他组织的干细胞(如神经干细胞、间充质干细胞等);或可能是残留在成体组织中的中胚层干细胞;它或者可能是一种更早期的亚全能型胚胎性干细胞。总之,在正常的成体组织(包括造血组织)中和造血干/祖细胞一起生存的有各种不同分化阶段的成体干细胞,这是21世纪干细胞生物学的新概念。以往人们认为骨髓干细胞等于造血干细胞,现在知道,骨髓中不仅有造血干祖细胞,而且有各类和各分化阶段的非造血组织的干/祖细胞。

1999年以来文献有不少报道,从成年鼠脑组织或肌肉组织中分离的一种细胞可以在体外分化为造血干细胞。不能设想造血干细胞来自神经干细胞或肌肉细胞,而毋庸置疑地应该来自一种早期的胚胎干细胞或中胚层干细胞。它正说明,在成年动物的某些组织中尚残留一些静止的胚胎性干细胞。在细胞外环境特殊的刺激下,在某种应激条件下,这些细胞可以重新活化,特别在体外培养中适当的细胞因子诱导下,发生定向分化。

细胞专一性的形态和各种专一性的表型和功能特征都是细胞分化的结果。因此,越是发育早期的细胞,越是缺乏形态和表型等特征。然而细胞的分辨、检测和分离纯化都有赖于专一性的形态和表型标志。这是造血干细胞生物学研究中最大的难题,也是目前造血干细胞基因治疗和干细胞工程中的一大难题。希望科学家能解决这个难题,在这21世纪中彻底揭开造血干细胞的层层面纱。

基于上述原因,对CD34/Lin阴性细胞的分离,目前只能采用负性分选的方法。即把样品中的CD34+细胞和Lin+细胞用流式细胞术分选出来,剩下的便是CD34/Lin阴性细胞。这虽然是当今最先进的技术,但只可能把样品中CD34阳性细胞的70%~80%分选出来。即使增加其他分选步骤来提高分选CD34阳性细胞回收率也都是不可行的。分离所得的CD34阴性细胞样品中仍含有相当量的CD34+细胞。目前,有的研究是采用纯度很差的CD34/Lin阴性细胞样品,其结果缺乏说服力。分析或运用时应该谨慎,留有余地。涉及发育生物学的基本理论作新的假设时,必须有充分的科学根据,经得起实践和时间的考验。关于造血组织中CD34/ Lin阴性细胞的生物学鉴定的结论,尚有待于CD34阴性细胞高纯度分离技术的解决。

有的学者提出“真正的干细胞都是CD34阴性,而CD34阳性细胞全是祖细胞”等否认CD34阳性细胞群中含有造血干细胞的论点,是缺乏科学根据的。多年来,全世界的血液学实验室和大量的临床实践已经充分证明了:在CD34阳性细胞群体中,含有少部分可以长期重建髓系和淋巴系造血的干细胞,以及大部分造血祖细胞。CD34阳性细胞已经是公认的理想的造血干祖细胞移植物。CD34阴性细胞的发现正有力地支持CD34阳性作为造血干/祖细胞的可靠标志而深入研究,也有助于在体外从胚胎干细胞诱导分化CD34阳性细胞的干细胞工程研究。

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