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造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSCs)是一群可以分化出所有血细胞的原始多能幹細胞,具有自我维持和自我更新的能力。造血干细胞定居在特定造血微环境中(主要是骨髓),少数会移动至外周血和脐带血中,在多种因子的调节下,先增殖为各类血细胞的祖细胞,祖细胞进一步定向增殖分化为各类成熟血细胞。
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造血干细胞的增殖、分化成血细胞的過程,稱作造血作用[1],主要發生在紅骨髓。而紅骨髓則是在胚胎發育過程中,從中胚層分化出來的。
造血幹細胞具有多潛能性(multipotent)和自我更新(self-renewal)的特質。脊椎動物的造血作用大多發生在骨髓內,從有限的造血幹細胞分化出體內所有成熟的血细胞。這個作用受到身體嚴密的調控與平衡,在大量需求(每天產生超過5000億個血细胞以上)和精準數量之間取得平衡。
人类的造血干细胞在胚龄第2~3周时开始产生,主要产生位置在卵黄囊。胚龄第2~3月时,主要产生造血干细胞的位置在肝和脾。胚龄第5个月起,一直到出生之后,主要产生造血干细胞的位置則在骨髓。
HSCs 分化出的血细胞可以分成兩大群系:骨髓群系(myeloid lineage)和淋巴群系(lymphoid lineage),兩者皆參與樹突狀細胞的形成。骨髓群系的細胞包含有:單核球、巨噬細胞、嗜中性白血球、嗜鹼性白血球、嗜酸性白血球、紅血球、巨核細胞和血小板。淋巴群系的細胞則有:T細胞、B細胞、自然殺手細胞等。HSCs 在骨髓組織內的占比約是1/10000。
造血幹細胞的移植可用來治療癌症和其他免疫性疾病。[2]
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