干细胞标志物

干细胞标志物胚胎干细胞的标志物Oct-4:Oct-4（也叫Oct-3或Oct3/4）属POU转录因子一员，最初鉴定为DNA结合蛋白，可通过顺式元件活化基因转录。它在全能胚胎干细胞(ES)和生殖细胞表达。该表达对于维持干细胞的自我更新和多能性是必要的。4ES的分化导致Oct-4的下调。5Oct-4不仅是细胞系多能分化的主要调节因子，而且也是首要的作为鉴定全能ES细胞的标志物。SSEAs:SSEAs最初是用来鉴定识别糖脂表位的三个单抗。SSEA-1表达在前移植期的鼠胚表面（如八细胞期）并且也发现存在于畸胎瘤干细胞表面，但不存在分化的衍生细胞中。输卵管上皮、子宫内膜、附睾,成年鼠脑和肾小管区域也发现和SSEA-1抗体反应。SSEA-3和4在卵子发生时合成，在卵母细胞、受精卵和早期卵裂球细胞膜上存在。这些与糖链相关的分子的生物学功能被认为是调控发育期的细胞膜间的相互作用。未分化的灵长类ES细胞，人的EC和ES细胞表达SSEA-3和SSEA-4,但不表达SSEA-1。未分化的小鼠ES细胞表达SSEA-1,但不表达SSEA-3或SSEA-4.造血干细胞的标志物CD34（细胞表面的唾液粘蛋白）：CD34自从被发现存在于少量人骨髓细胞以来就是兴趣的焦点。从骨髓和外周血来源的CD34阳性富集的细胞群体显出大部分的造血活性。CD34被认为是造血干细胞(HSCs).的标志物。CD34在原始细胞分化为成熟细胞后表达下降.这点也发现在克隆的祖细胞和一些细胞系的干细胞。尽管CD34功能未知，但现在认为它参与早期造血CD34是HSCs的标志物的理论近年受到挑战。Osawa等人首先证明小鼠HSCs可以是CD34阴性。并且，人的CD34阴性细胞也有低水平的嫁接和造血能力。移植研究表明胎绵羊CD34阴性细胞有重新繁殖的能力。并且也表明人和鼠的CD34阳性细胞可能来源于CD34阴性细胞。总的说来，这些报告提示，HSCs可能是CD34+或CD34-。只选择表达CD34的细胞可能导致将更原始的干细胞排除在外。然而几乎所有的临床和实验流程包括体外培养、基因疗法和HSC抑制，目前都设计成收集富含CD34+的细胞。CD133:CD133,是120kDa糖基化蛋白，包括5个跨膜结构域，最初是通过AC133单抗鉴定的，它能识别人HSCs的CD34+亚类29,30。一种CD133异构体AC133-2,最近已经被克隆并鉴定为可被AC133抗体识别的原始表面抗原。CD133可以作为用CD34筛选HSC和体外扩增的补充。CD133+富集的亚类可以以同CD34+富集的亚类扩增的方式扩增，从而可保留多系增殖的能力。最近的研究为CD133的表达不限于原始血细胞提供了证据，同时也确定了非造血组织中一类独特的细胞群体。来源于外周血的CD133+可被体外诱导分化为内皮细胞。并且，canbeinducedtodifferentiateintoendothelialcellsinvitro.并且，人的神经干细胞用抗CD133抗体可被直接分离。ABCG2:ABCG2(ATP-bindingcassettesuperfamilyGmember2)广泛存在于各种干细胞上，并决定了SP细胞的Hoechst阴性染色表型。ABCG2是ABC转运体家族的成员，并首先定位在乳腺癌细胞系上。ABCG2在CD34阴性细胞上出现的几率最大，但细胞表达CD34后，ABCG2下调。ABCG2的下调也表现在很多造血祖细胞上。因此在原始HSC分离鉴定上，ABCG2比CD34更有希望。ABCG2特异性的表达决定了猴骨髓细胞、小鼠骨骼肌细胞和ES细胞中的HoechstSP表型。对心肌和骨骼肌细胞可以从移植的骨髓来源的SP细胞再生证明了SP细胞的潜在可塑性.ABCG2在SP细胞上的专一表达提示ABCG2可能成为是成体多能干细胞阳性筛选的潜在标志物。ABCG2在干细胞发育生物学里也扮演着一定的功能上的角色。Sca-1:Sca-1(stemcellantigen1,Ly-6A/E),是18kDa磷脂酰肌醇锚定蛋白，属Ly-6抗原家族成员。43Sca-1被广泛认为和Ly-6半抗原一起，是小鼠HSC标志分子，它在多能HSCs上表达。一种抗Sca-1抗体经常和一些细胞表面标志分子表达的阴性选择一起用来鉴定和分离小鼠HSCs.Sca-1+HSCs可在成年骨髓、胎儿肝脏、成年动物流动的外周血和脾脏中被找到。Sca-1在几种非造血组织中也被发现。43可用来富集HSCs之外的祖细胞。Sca-1可能参与调节B细胞和T细胞活化。间质干细胞的标志物STRO-1:用CD34阳性骨髓细胞进行免疫产生的小鼠IgM单抗STRO-1,能识别一种人骨髓基质成分表达的表面抗原。在骨髓细胞中，STRO-1+/血型糖蛋白A-细胞群中的纤维母细胞集落形成细胞富集的频率约100倍于STRO-1+/GlycophorinA+群体。一种STRO-1+富集的骨髓细胞亚群有能力分化为各间质细胞系，包括带有血管平滑肌样表型的支持造血的基质细胞、脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞。STRO-1作为一种有价值的抗体，可用来鉴定、分离和功能检测人骨髓基质祖细胞，这些细胞和原始的HSCs有明显区别。神经干细胞的标志物Nestin:Nestin是VI型中间丝蛋白,尽管它主要表达在中枢神经系统的干细胞上，它几乎不在成熟中枢神经细胞上表达。Nestin在非神经元干细胞上也表达，例如胰岛祖细胞和造血前体细胞。PSA-NCAM(Polysialicacid-neuralcelladhesionmolecule):胚胎时期的NCAM和PSA-NCAM经常高唾液酸化，在神经元发育中起重要作用。PSA-NCAM可能和突触的重排和可塑性有关。在成年，PSA-NCAM的表达限制在保留可塑性的区域。神经元限制性的前体细胞可由高表达PSA-NCAM而鉴定，它们可经历自我更新和分化为多种表型的神经元。PSA-NCAM阳性的新生儿脑前体细胞将发育为胶质细胞，甲状腺素可调控它们变为少突细胞。多唾液酸的修饰可显著降低NCAM的黏附，从而PSA-NCAM被认为是纯粹的抗黏附分子，可以调节细胞的相互作用，促进脑的可塑性。更进一步的证据表明PSA-NCAM可能和未知的信号分子反应，发挥诱导发育的角色。p75NeurotrophinR(NTR):p75NTR,也称为低亲和神经生长因子受体，属1型跨膜TNF受体超家族。它可和NGF,BDNF,NT-3和NT-4结合(低亲和力)。p75NTR,在Trk存在时被活化,提高对神经营养因子的反应性。TrkC受体和p75NTR协同作用，参与神经系统发育。神经冠干细胞(NCSCs)根据它们表面表达p75NTR而已被分离。从外周神经组织新鲜分离的p75NTR+NCSCs可体内和体外自我更新并产生神经元和神经胶质细胞。并且神经上皮来源的p75NTR+在培养中也有能力分化为神经元,平滑肌和雪旺细胞。最近，p75NTR已经被用来作为鉴定间质前体细胞和肝星形细胞的标志分子。在造血干细胞移植治疗过程中，cd34分子作为筛选、计数造血干细胞的标志物已广泛应用于临床。在移植前外周血干细胞动员过程中，在动员剂的影响下，调低了相关黏附分子的表达，使造血干/祖细胞易于穿过髓血屏障，进入外周血。在此过程中，cd34分子及其配体cd62l表达量均无明显下调，起到维持骨髓干细胞池稳态的作用；在移植后造血干细胞植入过程中，cd34分子提高黏附作用过程中相关细胞因子的表达，增强cd34分子与骨髓基质细胞表面分子的聚集、结合，增强造血干细胞的定植，促进造血干细胞的植入、造血功能恢复以及免疫功能重建。造血干细胞(stemcell,CD34+)【参考范围】CD34+细胞在正常外周血中占有核细胞的0.00001～0.0001(0.001％～0.01%），骨髓0.005～0.015(0.5％～1.5%)，脐血0.005～0.035(0.5%～3.5%）。【影响因素】骨髓或外周血白细胞要用PBS稀释至1×10^6/ml后进行免疫标记，并注意设立相应的同型对照。【临床意义】1．外周血造血干细胞（PBSC）采集前CD34阳性细胞动员有效性的监测可以指导临床制定采集计划。一般来说，外周静脉血有核细胞中CD34+细胞达到0.001(0.10%）以上时，可以考虑行PBSC单采术。否则，应继续动员。2．各种造血干细胞移植物的CD34+细胞剂量控制BMT、PBSCT的CD34+细胞剂量＞2×10^6/kg，脐血干细胞移植时，CD34+细胞剂量可少至BMT成PBSC的1/10，即2×10^5/kg。3．化疗强弱的掌握化疗后血象的恢复快慢取决于对造血干／祖细胞损伤的强度。CD34+细胞的测定可以判断化疗的强度。要求化疗强度控制在杀伤一定比例而非所有CD34+细胞为度。4．贫血的鉴别（如再障、缺铁性贫血）如果再障的原因属于细胞受累，则CD34+细胞可以明显降低（0.01)，缺铁性贫血时，CD34+细胞数量应在正常范围之内。5．基因治疗CD34+的HSC作为缺陷基因的靶细胞有它独特的优点，因为HSC具有自我更新的能力，因此，缺陷基因导入此类细胞后能维持终身，从而彻底治愈疾病。显然，CD34+HSC的精确测定显得非常重要。自然杀伤细胞表面标志与分类1．依据表面标志分为CD56bright和CD56dim两个亚群NK细胞表达众多表面分子，但只具有相对特异性。通常将CD56+CDl6+CD3-TCR―BCR―的淋巴样细胞定为NK细胞，并以CD56的表达密度不同，将NK分为CD56bright和CD56dim两群。CD56brightNK细胞高表达CD56、CD94／NKG2A和L选择素(CD62L)；低表达CDl6和KIR；表达高亲和力的IL2受体(1L-2RapY)。而CD56dimNK细胞高表达CDl6、PEN5、KIR和LFA―1；低表达CD56，CD94／NKG2A；仅表达不带。链的中亲和力的IL-2受体(IL-2Rβγ)。NK细胞亚群CD56bright和aD56dim的表型特点2．依据细胞因子分泌格局分为NKl和NK2两个亚群NK细胞也存在着类似Thl和Th2样的亚群。分离外周CDl6+，或CD56+细胞，用ILl2和抗IL―4抗体可以诱导出分泌IFN―Y的Thl型NK亚群，用IL4和抗体诱导出分泌IL5、ILl3的Th2型NK细胞亚群，分别命名为NKl和NK2。也有人认为NK细胞发育经历K2一NK0一NKl的过程。在这一过程中IL4促进NK2增殖；ILl2促使NK2向NKl转变，并促进NKl的或熟。3．依据黏附功能分为黏附NK和非黏附NK两个亚群根据NK细胞在IL2的诱导下表现出的黏附能力，分为黏附NK(A―NK)和非黏附NK(NA―NK)两个亚群。A―NK细胞的表型比较均一，主要为CD3―CD56dimCDl6十IL2R+，不含CD56bright细胞。NA―NK细胞是具有不同表型的异质性群体，各种表型如CD56bright、CD56dim、CD56―、CDl6十、CDl6―均可存在。细胞表面CD分子的多重性CIK细胞高表达CD3,CD54,CD11a;中度表达CD3,CD56,HLA-DR,CD28CD54,CD83,CD28;低度表达CD83HLA-DR;不表达CD86,CD80,CD1a等CD分子,且具有较强的增殖能力及非MHC限制性杀瘤活性。