造血干細胞(hemopoietic stem cells,hsc)有高度的自我更新和多向分化潛能，可以產(chǎn)生所有成熟的血細胞，如紅細胞、白細胞、血小板和淋巴細胞等，并且具有重建整個造血系統(tǒng)的潛能?？筛鶕?jù)其來源將其分類為臍帶血造血干細胞、骨髓造血干細胞、外周血造血干細胞。在眾多研究和臨床應(yīng)用中，造血干細胞被廣泛用于治療急性白血病等血液系統(tǒng)疾病。由于其來源部位獲得不易，造血干細胞十分珍貴，所以其體外擴增既要保持自我更新能力的同時還要阻止其分化。
怎樣培養(yǎng)造血干細胞呢？近年來大量實驗表明，造血干細胞的培養(yǎng)和分化依賴細胞因子，促進造血干細胞增殖、生長和成熟。在造血干細胞培養(yǎng)過程中起主要作用的細胞因子有十余種，包括epo、g-csf、m-csf和tpo等。它們通過與細胞表面的受體結(jié)合，激活多種信號通路，如jak/stat、pi3k/akt、mapk等，從而調(diào)控造血干細胞的生長、增殖和成熟。
造血干細胞生長分化所需的細胞因子的功能與作用通路主要如下：
干細胞因子(scf)
干細胞因子(stemcellfactor，scf)通過與錨定并表達于所有hsc表面的酪氨酸受體c-kit結(jié)合而發(fā)揮作用，c-kit表達缺陷將導(dǎo)致hsc擴增數(shù)量減少。scf屬于酪氨酸激酶受體tkr家族，具有擴增原始造血細胞的協(xié)同作用，使細胞走出g0期開始擴增，抑制凋亡。
血小板生成素(tpo)
tpo是巨核細胞系特異性生長因子，屬于特異性作用細胞因子，可維持巨核細胞增殖、分化、成熟、分裂及形成有功能的血小板。在體外研究中tpo可以促進hsc增殖。
白細胞介素-3(il-3)
il-3稱為肥大細胞生長因子，是一個具有多效性的細胞因子，主要由激活的t淋巴細胞產(chǎn)生，能夠刺激多能hsc和不同譜系定向祖細胞的增殖與分化。il-3還可激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(erk)途徑和jnk途徑，誘導(dǎo)干細胞的生長、增殖與存活。
白細胞介素-6(il-6)
il-6是一種多向性細胞因子，通過調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應(yīng)，在防御中發(fā)揮重要作用。il-6由t細胞、單核細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞和角質(zhì)形成細胞產(chǎn)生，具有多種生物學功能。它可以促進 b 細胞分化和抗體產(chǎn)生，協(xié)同il-3在巨核細胞發(fā)育和血小板產(chǎn)生中發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)骨代謝。
flt3配體(fl)
flt3配體是調(diào)節(jié)早期造血細胞增殖的生長因子。其與表達酪氨酸激酶受體flt3的細胞結(jié)合。flt3配體本身并不刺激早期造血細胞的增殖，而是與其他csfs和白細胞介素協(xié)同誘導(dǎo)生長和分化。
fms樣酪氨酸激酶3(flt3)
cd34+cd38dim細胞高度表達flt3，通過與其特異性酪氨酸激酶活性的受體(tkr)結(jié)合，向細胞內(nèi)傳遞信號。fl3作用于hsc/hpc，通過與在細胞表面的有tkr結(jié)合而發(fā)揮造血調(diào)控作用。
轉(zhuǎn)化生長因子-β(tgf-β)
tgf-β、tgf-β1、β2和β3三種亞型通過同一受體發(fā)出信號，引起相似的生物學反應(yīng)。它們可以調(diào)節(jié)細胞增殖、生長、分化和運動，以及細胞外基質(zhì)的合成和沉積。tgf-β由骨髓基質(zhì)細胞產(chǎn)生，抑制早期hsc/hpc進入s期，使大多數(shù)hsc/hpc處于g0期。
巨噬細胞炎性蛋白-1β(mip-1β)
mip-1β與mip-1α相伴而生，是mip-1α的天然拮抗劑，可以解除mip-1α對早期hsc/hpc的抑制作用，阻止hsc重新返回靜止狀態(tài)。
p38
p38作為一個信號傳遞分子屬于絲裂原激活蛋白激酶(mapk)家族的一員，在常氧條件下抑制hsc的體外擴增。
粒-巨噬細胞-集落刺激因子(gm-csf)
gm-csf是臨床上用于各種原因引起的白細胞或粒細胞減少癥的藥物。常被用做細胞動員劑，gm-csf除能增加外周血造血干細胞的數(shù)量外，還有輔助心臟功能等作用。
粒細胞-集落刺激因子(g-csf)
g-csf的作用一般有抗原呈遞、增強巨噬細胞作用、促進造血干細胞增殖等。g-csf是骨髓干細胞的強力動員劑，能刺激自體骨髓干細胞增殖，動員骨髓干細胞從骨髓到外周血。
促紅細胞生成素(epo)
epo是造血分化中的主要刺激因子，能促進造血干細胞向原始紅細胞分化、加速紅細胞的分裂增殖、促進血紅蛋白的合成，同時在紅細胞誘導(dǎo)分化研究中也發(fā)揮重要的作用。
以上就是怎樣培養(yǎng)造血干細胞的內(nèi)容，后續(xù)我們將會對造血干細胞的獲取，培養(yǎng)等具體操作進行詳細介紹，敬請期待吧！