造血作用(Hematopoiesis) | lymphoid stem cell中文
... 具有多功能性(multi-potent)的造血幹細胞(hematopoietic stem cell, ... 群細胞,分別是「共同淋巴前驅細胞(common lymphoid progenitor, ...Wednesday21stApril202121-Apr-2021人工智慧化學物理數學生命科學生命科學文章植物圖鑑地球科學環境能源科學繪圖高瞻專區第一期高瞻計畫第二期高瞻計畫第三期高瞻計畫綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫關於我們網站主選單造血作用(Hematopoiesis)國立臺灣大學生命科學系何亞軒碩士脊椎動物體內,所有種類的血球細胞,包含了淋巴球、單核球、紅血球、血小板等,都是源自於具有多功能性(multi-potent)的造血幹細胞(hematopoieticstemcell,HSC)特化而成。
造血幹細胞普遍存在於生物體的骨髓、肝臟,以及臍帶血當中,主要有兩個重要的功能,分別為「自我更新(self-renewal)」,以及「細胞特化(lineagecommitment)」。
造血作用(圖片來源:翻譯自Hematopoiesissimple.http://en.wikipedia.org/wiki/Haematopoiesis#mediaviewer/File:Hematopoiesis_simple.svg)自我更新(self-renewal),是指幹細胞能不斷分裂,並永久保持在俱有分化成其他種類細胞的能力。
造血幹細胞在體內,由於不斷的進行自我更新,因此,能夠源源不絕地產生動物體所需的各類型血球細胞。
在造血幹細胞的特化過程中,首先產生兩群細胞,分別是「共同淋巴前驅細胞(commonlymphoidprogenitor,CLP)」以及「共同血球前驅細胞(commonmyeloidprogenitor,CMP)」。
共同淋巴前驅細胞可以再特化分支,產生B淋巴球前驅細胞或是T淋巴球前驅細胞,兩者接著產生功能性的B淋巴球和T淋巴球,負責身體內的適應性免疫反應。
而共同血球前驅細胞也能特化分支成兩群細胞,其中一群是「顆粒球單核球前驅細胞(granulocyte-monocyteprogenitor,GMP)」,可以進一步產生嗜中、嗜酸及嗜鹼性三種白血球,以及巨噬細胞的前身-單核球,共同扮演自體性免疫反應的角色。
另外一群則稱為「巨核細胞紅血球前驅細胞(megakaryocyte-erythrocyteprogenitor,MEP)」,可以特化成紅血球前驅細胞,進而發育為成熟的紅血球;或者,特化為巨核細胞(megakaryocyte),進而形成血小板。
由於造血幹細胞的多功能性,負責產生生物體所需的各類血球,因此,調控其細胞命運的機制非常重要。
造血幹細胞發育的環境當中,由周邊組織、基質細胞和內皮細胞所分泌的生長因子以及細胞激素,是影響造血幹細胞命運的主要外來因子。
這些外來因子與造血幹細胞表面的特殊受器結合後,會啟動一連串的胞內訊息傳遞路徑,將決定命運的指令送到細胞核內,透過活化特定的轉錄因子(transcriptionfactor),進而影響血球發育的基因表現,使該造血幹細胞往特定的血球前驅細胞分化,或是繼續維持在自我更新的狀態。
近年來的研究指出,除了轉錄因子之外,微RNA(microRNA)也參與了血球基因的調控,這些轉錄因子以及微RNA的存在,就像是細胞內的「分子開關」一樣,不同的開關決定造血幹細胞不同的命運,彼此層層交互影響,有的需要共同存在才有作用,有的則是拮抗的關係。
因此,在任何一個調控環節上出了問題,會導致造血幹細胞產生病變,從而影響下游的血球功能,甚至發展成血癌。
參考文獻:Engel,I.andMurre,C.(1999).Transcriptionfactorsinhematopoiesis.CurrOpinGenetDev,9(5),575-579.Zhang,L.,Sankaran,V.G.andLodish,H.F.(2012).MicroRNAsinerythroidandmegakaryocyticdifferentiationandmegakaryocyte–erythroidprogenitorlineagecommitment.Leukemia,26(11),2310-2316.Zon,L.I.(1995).Developmentalbiologyofhematopoiesis.Blood,86(8),2876-2891.Tags:hematopoieticstemcell,HSC,line
造血幹細胞普遍存在於生物體的骨髓、肝臟,以及臍帶血當中,主要有兩個重要的功能,分別為「自我更新(self-renewal)」,以及「細胞特化(lineagecommitment)」。
造血作用(圖片來源:翻譯自Hematopoiesissimple.http://en.wikipedia.org/wiki/Haematopoiesis#mediaviewer/File:Hematopoiesis_simple.svg)自我更新(self-renewal),是指幹細胞能不斷分裂,並永久保持在俱有分化成其他種類細胞的能力。
造血幹細胞在體內,由於不斷的進行自我更新,因此,能夠源源不絕地產生動物體所需的各類型血球細胞。
在造血幹細胞的特化過程中,首先產生兩群細胞,分別是「共同淋巴前驅細胞(commonlymphoidprogenitor,CLP)」以及「共同血球前驅細胞(commonmyeloidprogenitor,CMP)」。
共同淋巴前驅細胞可以再特化分支,產生B淋巴球前驅細胞或是T淋巴球前驅細胞,兩者接著產生功能性的B淋巴球和T淋巴球,負責身體內的適應性免疫反應。
而共同血球前驅細胞也能特化分支成兩群細胞,其中一群是「顆粒球單核球前驅細胞(granulocyte-monocyteprogenitor,GMP)」,可以進一步產生嗜中、嗜酸及嗜鹼性三種白血球,以及巨噬細胞的前身-單核球,共同扮演自體性免疫反應的角色。
另外一群則稱為「巨核細胞紅血球前驅細胞(megakaryocyte-erythrocyteprogenitor,MEP)」,可以特化成紅血球前驅細胞,進而發育為成熟的紅血球;或者,特化為巨核細胞(megakaryocyte),進而形成血小板。
由於造血幹細胞的多功能性,負責產生生物體所需的各類血球,因此,調控其細胞命運的機制非常重要。
造血幹細胞發育的環境當中,由周邊組織、基質細胞和內皮細胞所分泌的生長因子以及細胞激素,是影響造血幹細胞命運的主要外來因子。
這些外來因子與造血幹細胞表面的特殊受器結合後,會啟動一連串的胞內訊息傳遞路徑,將決定命運的指令送到細胞核內,透過活化特定的轉錄因子(transcriptionfactor),進而影響血球發育的基因表現,使該造血幹細胞往特定的血球前驅細胞分化,或是繼續維持在自我更新的狀態。
近年來的研究指出,除了轉錄因子之外,微RNA(microRNA)也參與了血球基因的調控,這些轉錄因子以及微RNA的存在,就像是細胞內的「分子開關」一樣,不同的開關決定造血幹細胞不同的命運,彼此層層交互影響,有的需要共同存在才有作用,有的則是拮抗的關係。
因此,在任何一個調控環節上出了問題,會導致造血幹細胞產生病變,從而影響下游的血球功能,甚至發展成血癌。
參考文獻:Engel,I.andMurre,C.(1999).Transcriptionfactorsinhematopoiesis.CurrOpinGenetDev,9(5),575-579.Zhang,L.,Sankaran,V.G.andLodish,H.F.(2012).MicroRNAsinerythroidandmegakaryocyticdifferentiationandmegakaryocyte–erythroidprogenitorlineagecommitment.Leukemia,26(11),2310-2316.Zon,L.I.(1995).Developmentalbiologyofhematopoiesis.Blood,86(8),2876-2891.Tags:hematopoieticstemcell,HSC,line