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HSC Chemistry 9 热化学分析软件免费下载及激活！（附安装教程） - 哔哩哔哩

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2022年06月16日 04:09--浏览 ·

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肝星状细胞_百度百科

胞_百度百科 网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心肝星状细胞播报上传视频ECM的主要来源收藏查看我的收藏0有用+10肝脏星状细胞占肝脏固有细胞总数的15%，占非实质细胞的30%左右。HSC存在于Disse腔中，呈梭形或多边形，胞浆内有多个富含维生素A的脂滴，其细长的突起向外延伸环绕在血窦内皮细胞外面，是体内储存视黄醛衍生物的首要部位。在正常肝脏中，星状细胞处于静止状态，不表达α平滑肌肌动蛋白（α-SMA），增殖活性低，合成胶原能力低，其主要功能是贮存视黄醛类。中文名肝星状细胞外文名hepatic stellate cell，HSC科    室肝胆外科目录1简介2背景3性质及功能4生物学特征5活化▪启动阶段▪持续阶段6凋亡7调控简介播报编辑肝星状细胞肝星状细胞是ECM的主要来源， HSC激活并转化为肌成纤维细胞样细胞(MFC)，各种致纤维化因素均把HSC作为最终靶细胞，正常情况下肝星状细胞处于静止状态。当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时，肝星状细胞被激活，其表型由静止型转变为激活型。激活的肝星状细胞一方面通过增生和分泌细胞外基质参与肝纤维化的形成和肝内结构的重建，另一方面通过细胞收缩使肝窦内压升高。背景播报编辑Carl von Kupffer早在1876年，德国CarlvonKupffer在使用氯化金染色法研究肝脏的神经系统时无意中发现肝血窦周围有呈星状形态的细胞，将其命名为星状细胞（sternzellen）。1898年，Kupffer用印度墨水对兔肝进行染色时，观察到能吞噬墨水颗粒的肝巨噬细胞，也就是后来人们为纪念Kupffer而命名的Kupffer细胞。因为同样为星状形态，Kupffer误把肝巨噬细胞和星状细胞混为一谈，认为星状细胞就是肝巨噬细胞。这种观点在当时得到了广泛的认同。直到1951年，日本学者ToshioIto通过光学显微镜发现人的肝窦周围有一种富含脂质小滴、并且有网状纤维包绕的细胞，并将之命名为伊东细胞（ItoCel1s）或贮脂细胞（fat-storingcells）。1958年，Suzuki用银染色法在Disse腔内观察到这种星芒状的细胞，发现其突起与肝脏内的自主神经末梢相连系，他认为这种细胞能将来自肝内自主神经的冲动传递给肝实质细胞，并将其称为“间质细胞”；1966年，Bronfenmajor证实了伊东细胞的发现，又给该细胞起新名叫脂细胞（lipocytes）；1971年，KenjiroWake采用电镜，结合氯化金染色法和苏丹红染色法发现Ito所描述的伊东细胞和Kupffer所发现的星状细胞原来是同一类型的细胞，并指出上述细胞既不同于肝窦内皮细胞，也不是肝内的巨噬细胞。这种细胞富含VitaminA和脂质小滴,其中脂质小滴发出的自体荧光，以及这种细胞能被氯化金染色的特性都与VitaminA的存在有关。至此，人们才揭开了这种星芒状细胞的真实面目，并开始了对其功能的研究，逐渐发现了它与肝纤维化的关系。1995年，国际上正式将其命名为HSC。性质及功能播报编辑HSC位于Disse间隙内，紧贴着肝窦内皮细胞（sinusoidalendothelialcells,SEC）和肝细胞。其形态不规则，胞体呈圆形或不规则形，常伸出数个星状胞突包绕着肝血窦。此外，HSC还伸出胞突与肝细胞、邻近的星状细胞相接触。HSC胞质内有1～14个直径约1.0～2.0μm的富含维生素A和甘油三酯的脂滴，胞浆中有丰富的游离核糖体、粗面内质网及发达的高尔基复合体。胞核形态不规则，由于脂滴的挤压，常致细胞核有一个或多个凹陷，核内可见1～2个核仁。正常肝脏中HSC的数目很少，只占肝细胞总体数目的5%～8%及总体体积的1.4%，但HSC的立体分布和伸展足以覆盖整个肝窦微循环。正常情况下HSC表现为富含VitA脂滴的静止型，其功能主要有：（1）代谢和贮存VitA：肝脏储存有体内80%左右的维生素A，对体内维生素A的代谢起着重要作用。视黄醛在小肠内酯化后被运输到肝脏并与特异的视黄醛结合蛋白结合，然后转运到邻近的HSC储存。（2）储存脂肪：正常HSC胞质内的脂滴含有大量的甘油三酯，为肝细胞提供能源。肝星状细胞（3）合成和分泌胶原及糖蛋白、蛋白多糖等基质成分：研究认为，HSC是正常及纤维化肝脏中细胞外基质（extracellularmatrix，ECM）的主要合成细胞。正常肝脏中HSC合成的胶原以Ⅰ型、Ⅲ和Ⅳ型为主，其合成量是肝细胞的10倍、内皮细胞的20倍以上。HSC还能合成纤维连接蛋白、层连蛋白和粗纤维调理素等糖蛋白成分，以及硫酸皮素、硫酸软骨素和透明质酸等蛋白多糖。（4）合成基质金属蛋白酶（matrixmetalloproteinase，MMP）及其组织抑制剂（tissueinhibitorofmetalloproteinases，TIMP）:正常情况下，HSC能分泌多种胶原酶和基质降解蛋白酶如基质金属蛋白酶（matrixmetalloproteinase，MMP）-1、MMP-2等以降解各种细胞外基质,同时分泌组织金属蛋白酶抑制剂（tissueinhibitorofmetalloproteinase，TIMP-1）防止胶原过度降解,使肝脏ECM的合成和分解处在一个动态平衡中。（5）表达细胞因子及受体：正常情况下，HSC可以分泌肝细胞生长因子（HGF），参与肝细胞再生的调控。此外，HSC还能表达少量的转化生长因子（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）、血小板衍生的生长因子（Plateletderivedgrowthfactor，PDGF）和胰岛素样生长因子（IGF）等，同时HSC能表达TGF-β1的II、III型受体和PDGF受体的α亚单位等。（6）参与肝窦血流调节：HSC伸出胞突包绕着肝窦，通过其纤长突起的收缩功能调节肝窦内微循环，从而影响着肝脏的血流分布和门静脉压力。生物学特征播报编辑肝星状细胞正常情况下肝星状细胞处于静止状态。当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时，肝星状细胞被激活，其表型由静止型转变 为激活型。肝星状细胞位于肝窦周Disse 腔内，约占肝脏所有细胞的13%。在规HE染色的肝组织切片中，不能显示星状细胞，但可用免疫组织化学将其定位，并可将其分离进行体外细胞培养。正常情况下肝星状细胞呈静止状态，它在肝脏中的生理功能主要有参与维生素A 的代谢，储存脂肪的功能，肝星状细胞的胞浆中含有类视黄醇物质的脂滴，是维生素A 的主要储存处，肝星状细胞还有调节血管和肝窦血流的作用。在病理条件下如肝脏受到物理、化学及病毒感染生物因素的刺激时，肝星状细胞增殖并激活，转变为“肌成纤维细胞”，表达α-平滑肌动蛋白、合成ECM等。当肝脏有炎症时，肝星状细胞发生激活， Gressner 等研究提出了肝星状细胞激活的“三步级联反应”。模式激活型的肝星状细胞具有以下特征：1、胞体增大，胞突伸展。胞质中脂滴消失，VitA含量减少。胞质内粗面内织网、高尔基体发达，具有旺盛的蛋白质合成能力；2、细胞增生频率增加， 并且向肝损伤部位迁徙；3、表达α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）、波形蛋白（vimentin）及结蛋白（desmin），成为肌纤维样母细胞；4、收缩性增强；5、ECM分泌增加；6、细胞因子、趋化因子及受体分泌增加；7、TIMP合成及分泌增加，使ECM成分降解减少。其中α-SMA的表达为HSC激活的标志。活化播报编辑活化的肝星状细胞肝星状细胞的持续激活是肝纤维化发生发展过程中的关键环节。激活的肝星状细胞一方面通过增生和分泌细胞外基质参与肝纤维化的形成和肝内结构的重建，另一方面通过细胞收缩使肝窦内压升高，这两类变化最终奠定了肝纤维化、门静脉高压症发病的病理学基础。肝星状细胞的激活过程十分复杂，包括两个主要阶段：启动阶段及持续阶段。持续阶段则是这些刺激因素维持肝星状细胞的活化表型，结果引起肝纤维化的形成。启动阶段主要是依赖于旁分泌刺激因素。而持续阶段则与旁分泌、自分泌刺激因素均有关。启动阶段启动阶段是指早期基因表达的改变及在细胞因子等刺激因素作用下产生的细胞表型改变。当肝实质细胞受到损伤时，邻近的肝细胞、库普弗细胞、窦内皮细胞和血小板等通过旁分泌作用可分泌多种细胞因子，如肿瘤坏死因子α（TNF-α）、转化生长因子β（TGF-β）、胰岛素生长因子（IGF-1）、肝细胞生长因子（HGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、内皮素（ET）-1等，作用于HSC并使之出现肌成纤维母细胞（myofibroblast，MFB）样表型转化，激活并导致细胞增殖、ECM合成增加等。激活后的肝星状细胞可自分泌TGF、PDGF、ET等细胞因子使活化得以持续，此时即使除去原发因素纤维化仍会持续。持续阶段持续阶段指由于上述各种因子的作用而维持星状细胞的激活状态并有纤维形成。肝星状细胞活化的持续阶段有以下特征性的变化，这些改变的直接或间接效应是增加ECM的沉积。此阶段肝星状细胞的活化受自分泌和旁分泌的双重调节。（1）细胞增殖：PDGF是肝星状细胞的最强丝裂原，肝星状细胞活化早期PDGF受体增强了肝星状细胞对这种丝裂原的反应；（2）细胞趋化聚集：肝星状细胞能向化学趋化剂的部位移动，在一定程度上解释了为什么肝星状细胞在肝内多分布在炎性间隔内；肝星状细胞（3）纤维形成：增加基质形成是肝星状细胞活化导致肝纤维化的最直接途径。一方面，ECM合成的量增加；另一方面，合成的ECM种类异常，在正常情况下，肝星状细胞以合成型胶原为主。而活化后则以产生型胶原为主；（4）细胞的收缩作用：肝星状细胞的收缩作用可能是引起肝纤维化后门静脉阻力增加的重要因素。晚期肝硬化典型的纤维带中充满着大量肝星状细胞，活化的肝星状细胞通过收缩窦周和收缩硬化的肝脏阻碍门静脉血流。引起肝星状细胞收缩的主要刺激因子是内皮素-1（endothelin-1，ET-1），其受体在静止或活化的HSC均有表达；（5）基质降解：在肝纤维化过程中，伴随着ECM重构，基质蛋白酶质和量的改变起重要作用。肝星状细胞几乎能表达基质降解所需要的所有关键成分，因此，活化的肝星状细胞不仅在ECM生成过程中起作用，而且在ECM降解过程中也起重要作用。基质蛋白酶家族是一类钙依赖蛋白酶，能够特异性地降解胶原蛋白和一些非胶原蛋白成分。根据基质蛋白酶对底物的特异性将其5类：①间质性胶原酶；②明胶酶；③溶基质素；④膜型基质金属蛋白酶；⑤金属弹力蛋白酶；（6）视黄醇类消失：随着肝星状细胞活化，细胞失去了其特征性的核周视黄醇（维生素A）脂滴；（7）白细胞趋化及释放细胞因子：除了肝脏内多种细胞因子通过旁分泌发挥作用外，肝星状细胞自分泌的细胞因子对其活化的持久延续也很重要。活化的肝星状细胞自分泌TGF-B以及ET-1。分别导致肝星状细胞产生大量ECM和具有收缩性。肝星状细胞还能通过诱导单核巨噬细胞浸润来扩大炎症效应。凋亡播报编辑激活的肝星状细胞有两个去向：（1）由激活态转变回静止态。研究认为IL-10是一种能够调控这一反应的刺激因子，可以下调炎症反应并增加组织间隙胶原酶的活性；肝星状细胞（2）发生细胞凋亡而死亡。体外培养试验表明，静止的肝星状细胞不发生凋亡，肝星状细胞在活化的同时出现自发性凋亡。近年来，有关肝星状细胞凋亡分子机制的研究进展较快，现已证明有多种基因产物参与肝星状细胞凋亡过程。其中包括死亡受体家族如Fas与FasL系统、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶即Caspase家族、bcl-2调节蛋白家族等。人们通过对这些蛋白家族成员生化特性、生物功能以及上游下游分子作用机理的深入研究，提出了肝星状细胞凋亡主要的两条信号转导通路：细胞凋亡的线粒体依赖性途径和死亡受体途径。两条通路的结果都是引发了Caspase家族的级联反应，最终表现为凋亡的产生。调控播报编辑肝星状细胞的调控1、Fas/FasL系统Fas也称Apo-1或CD95，属于肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）受体和神经生长因子（nervegrowthfactor，NGF）受体超家族。Fas是一个48kDa的I型跨膜蛋白分子，由319个氨基酸组成，定位于人10号染色体长臂。Fas主要分布于组织细胞中，少量以可溶性形式（sFas）存在于细胞质和血清中。Fas配体（FasLigand，FasL）是一个分子量约为40kDa，属于TNF家族的Ⅱ型跨膜蛋白分子，其C端位于胞外，N端深入胞内，定位于人1号染色体。主要表达于活化的T淋巴细胞表面。FasL或Fas抗体与细胞表面的Fas结合可诱导细胞凋亡。2、Caspases家族近年来，在机体内发现多种半胱天冬蛋白酶（cysteineaspartate-specificproteinase，caspase）家庭成员，它们是结构特征相似的同源蛋白酶，这些蛋白酶都是特异性的在底物的天冬氨酸序列后切断肽键。在哺乳动物细胞内至少发现了十三种，编号Caspase-1～13，其中包括两个在人类还未找到相应对等物的小鼠Caspase-11、12。根据其序列同源性可将它们分为三个亚家族：ICE样、ICH-1样和CPP32样蛋白酶。Caspase家族的过度表达均可引起一系列不可逆转的蛋白质裂解，最终导致细胞死亡，可以说，Caspases蛋白的表达是各种细胞凋亡机制共同的最后通路。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号 京公网安备110000020000

[综述】肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells）与肝纤维化、肝癌研究相关性

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[综述】肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells）与肝纤维化、肝癌研究相关性

2018-07-17 16:37

来源:

细胞探索

原标题：[综述】肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells）与肝纤维化、肝癌研究相关性

肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells, HSCs）作为肝脏合成细胞外基质的主要细胞群，不仅能分泌蛋白多糖、糖蛋白等细胞外基质成分，还能合成一定量的胶原酶以维持正常的基底膜结构，还能通过其突起的收缩参与肝窦的微循环调节。肝损伤导致的HSCs的激活、增殖及转化是肝纤维化过程中的重要环节，因此肝星状细胞在探讨新的抗肝纤维化治疗措施，对降低慢性肝病的发生率和死亡率具有不可估量的理论意义。

肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells, HSCs）作为肝脏合成细胞外基质的主要细胞群，不仅能分泌蛋白多糖、糖蛋白等细胞外基质成分，还能合成一定量的胶原酶以维持正常的基底膜结构，还能通过其突起的收缩参与肝窦的微循环调节。肝损伤导致的HSCs的激活、增殖及转化是肝纤维化过程中的重要环节，因此肝星状细胞在探讨新的抗肝纤维化治疗措施，对降低慢性肝病的发生率和死亡率具有不可估量的理论意义。

图1.肝纤维化与肝脏类疾病

肝星状细胞是肝脏特有的一种非实质细胞，约占肝脏细胞总数的8%-13%，占肝非实质细胞总数的33%，占肝脏总体积的1.4%，为单层的贴壁生长型细胞，细胞呈星形，纺锤形，多边形，梭形，有伪足，细胞质内含较多脂滴，亦称肝贮脂细胞。肝星状细胞位于肝窦内皮细胞（SEC）和肝细胞之间Disse腔（图2），是细胞外基质（ECM）的主要来源细胞。

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图2.正常和静息状态下HSC

在正常肝组织中HSC常处于静息状态。但是当肝脏受到物理、化学和微生物感染等病理因素刺激时HSC就会发生增殖活化转变为其活化形式—肌成纤维细胞（MFB），表现出明显的细胞增殖、收缩性增加、大量表达α—平滑肌动蛋白（α—SMA），胞浆中视黄醛减少和细胞膜受体增多等活化特点。

图3.HSC分泌细胞因子参与肝纤维化调节

肝纤维化是机体的一个创伤修复反应，损伤区域被大量的细胞外基质包裹，而HSC是细胞外基质的主要来源，所以HSC活化是肝纤维化的中心事件。HSC的激活为抗纤维化提供了潜在靶点治疗肝纤维化。另外HSC可以被肿瘤细胞诱导在其周围产生大量的生长因子、细胞趋化因子，有利于肿瘤细胞的增殖和侵袭（图3）。HSC可以分化为具有很强迁移能力的肌成纤维细胞，为肿瘤细胞的生长提供所需的微环境。目前，临床上单纯运用化疗药物治疗肝癌效果尚有限，相信随着肝星状细胞研究的更加深入，不久将来，将手术和肝星状靶向治疗相结合的综合治疗方法将会为临床肝癌的的治疗带来福音。

图4.大鼠HSC细胞（来源：齐氏生物）

对HSC的治疗是阻止肝脏疾病纤维化进程的核心环节。目前对于HSC的治疗主要集中于HSC激活、增值及胶原合成、促进胶原降解几方面。但关于HSC的特性及其在肝细胞损伤修复以及肝脏局部免疫中的作用还未充分了解，而这需要建立更合适的HSC系，对HSC的纯度和活性有更高的要求。目前常用的肝脏原位灌注方法分离的肝星状细胞常混杂Kupffer细胞，获得的星状细胞量少，活性低，而且得到的为静止状态下的肝星状细胞，不能被激活。齐氏生物对传统分离方法进行进一步研发改进，所得到的肝星状细胞（图4）产量高、纯度高、活性高，且能被激活。并建立一套完善可靠的原代大小鼠肝星状细胞细胞体外培养技术，可以满足多种生理生化实验的要求。返回搜狐，查看更多

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造血干细胞表面标志物 - 知乎

造血干细胞表面标志物 - 知乎切换模式写文章登录/注册造血干细胞表面标志物小酷-华美生物华美生物，让科研变得有温度！造血干细胞(Hematopoietic stem cells, HSC)是一类成体干细胞，具有干细胞的特性：自我更新和分化潜能。造血干细胞是一种骨髓来源的多能干细胞，它是血液系统中的“种子”细胞。造血干细胞(HSCs)在造血过程中形成血系中的所有细胞，包括各种成熟细胞如白细胞、红细胞、血小板等。在受到适当刺激时还分化为其他非造血组织(如脂肪细胞、心肌细胞、内皮细胞和胰腺细胞)[1]。造血干细胞具有调节体内平衡、免疫功能、抗微生物、抗炎症等生物学功能。它在血液病、遗传性血液病和自身免疫性疾病的治疗方面有重要作用。1. 造血干细胞类型已经定义了两种类型的造血干细胞：能够终生保持自我更新和多谱系分化潜能的长期再生细胞(LTRC)；来源于LTRC的短期再生细胞(STRC)，虽然它们保持了多能性，但它们表现出更有限的自我更新潜能。它们重建髓系和/或淋巴系间隔的时间很短，大约6周。2. 造血干细胞的来源造血干细胞存在于成年人的骨髓中，特别是在骨盆、股骨和胸骨中。它们也存在于脐带血和少量的外周血中。2.1 骨髓造血干细胞(HSCs)是一种骨髓来源的多能干细胞。从骨髓中获取造血干细胞通过外科手术，从两个髂骨后嵴分次采集。骨髓中每10万个细胞中约有1个是长期造血干细胞(LT-HSC)。2.2 外周血大部分造血干细胞来源于骨髓，少量的干细胞和祖细胞在血液中循环。人类造血干细胞的临床移植，可以从外周血中收集供体细胞。造血干细胞的采集是在粒细胞集落刺激因子(G-CSF)等造血生长因子的作用下，将骨髓中的HSC动员到外周血后，通过分离的方式采集。2.3 脐带血(UCB)脐带血是造血干细胞和造血祖细胞的丰富来源，它所含不同类型的造血祖细胞的数量大约是成人血液中观察到的数量的10倍。脐带血作为再生医学的特殊细胞来源，也含有多种类型的干细胞。2.4 胎儿造血系统与胚胎造血干细胞胎儿造血系统是造血干细胞的重要来源，但在临床上尚未得到应用。图1 造血干细胞的来源3. 造血干细胞的生物学特性造血干细胞是真正的干细胞，因为它们具有多能性、自我更新能力。其他特性还包括它的异质性。自我更新：造血干细胞的自我更新意味着造血干细胞产生与它们相同的子代细胞。它的这种能力，使得造血干细胞可以从单个细胞产生一个完整的造血系统，并在个体的一生中保持造血。多能性：是指造血干细胞在需要时产生主要造血细胞类型的能力。造血干细胞(HSC)可分化为来自髓系(单核细胞和巨噬细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、红细胞、巨核细胞/血小板、树突状细胞)和淋巴系(T、B和NK细胞)的各种血细胞。造血干细胞具有极高的增殖潜能，使其能够满足正常成人一生中对造血的高需求。图2 造血干细胞的多能性可塑性：可塑性是指造血干细胞分化为多种非造血组织如心肌细胞的能力[2]。造血干细胞运输：从胚胎起源开始，HSPC从一个生态位移动到另一个。造血干细胞(HSC)生态位是造血干细胞赖以生存和自我更新的空间位置和生理微环境。造血干细胞的运输可分为归巢、保留和植入。异质性：造血干细胞内部的异质性是指造血干细胞具有不同的生理特征，如细胞周期状态[3]和自我更新能力[4]，对不同的外部信号有不同的反应，在移植后有不同的谱系输出[5][6][7][8]。造血干细胞内部的异质性是构成成人造血系统基础的最坚实的细胞部分，为什么存在HSC亚型、它们是如何产生的？Muller-Sieberg组是最早确定HSC异质性的研究小组之一。HSC的异质性可以稳定地传播。HSC的异质性是如何产生的呢？目前认为造血干细胞(HSC)异质性产生的可能途径如下:造血干细胞来源不同：HSC类型可能来自中胚层细胞、内皮细胞或来自于背主动脉前造血干细胞。调控因素的差异：HSC的类型可能受不同的诱导性发育组织(如AGM、胎盘、卵黄囊、头部)的调节，并可能随着它们在循环中的迁移而改变；或受发育生态位(可能是血管、肝脏、神经或骨骼)的调节；或受不同的发育机制(如EHT)的调节。此外，表观遗传修饰也可能解释不同HSC类型的存在。4. HSC和免疫系统造血干细胞(HSC)生态位是造血干细胞赖以生存和自我更新的空间位置和生理微环境。它保持干细胞在自我更新和分化之间的动态平衡。研究表明，在活体内，造血干细胞的生态位为造血干细胞提供了免疫特权部位。调节性T细胞(Treg)与造血干细胞定位于骨髓的骨内膜区域，以保护造血干细胞免受免疫攻击。此外，造血干细胞本身也通过调节表面免疫分子的表达而具有一定的免疫豁免潜能。当HSCs被强炎症信号激活并动员进入循环时，HSCs表面的CD47水平显著上调。CD47与巨噬细胞上的信号调节蛋白结合，抑制吞噬作用。CD47在动员的造血干细胞表面表达的增加可以保护这些细胞不被吞噬。5. 人体造血系统层次造血系统中所有血细胞的起源被认为来自于具有自我更新能力的造血干细胞。造血干细胞和祖细胞(HSPCs)库可分为三种类型的细胞：长期造血干细胞(LT-HSC)、短期造血干细胞(ST-HSPC)和多能祖细胞(MPP)。造血系统中，静止的、长期再填充的造血干细胞(LT-HSC)位于所有成熟血细胞的顶端，通过其自我更新和不对称的细胞分裂潜能在一生中维持一个原始的多潜能池。在稳定状态下，造血干细胞衍生的子代具有对外周刺激的快速增殖能力，取代了活化的、消耗的或老化的血细胞的损失[9][10]。ST-HSPC及其祖细胞具有维持正常造血6~8周的能力。丧失正常的LT-HSC和ST-HSPC功能是自然干细胞老化和几种造血疾病的标志，最显著的是血液系统恶性肿瘤的发展和进展[11]。多能祖细胞(MPPs)是由造血干细胞产生的失去自我更新潜能但仍能完全分化为所有多系的多潜能祖细胞(MMPPs)。MPPs进一步产生低潜能祖细胞，即常见的淋巴和髓系祖细胞(CLPs和CMPs)。所有这些低潜能祖细胞均可分化为有限的定型谱系：CMPs可分化为巨核/红细胞祖细胞(MEPs)、粒/巨噬细胞祖细胞(GMPs)和树突状细胞(DC)祖细胞；CLPs可分化为T细胞祖细胞、B细胞祖细胞、NK细胞祖细胞和DC祖细胞。[12][13]。DC祖细胞(CD8+DC、CD8-DC和浆细胞样DC)可以来自CMPs和CLPs。图3 人体造血系统层次6. 造血干细胞的细胞表面标志尽管关于造血干细胞的研究很多，但是还没有发现一个单独的分子标记是由造血干细胞表达。由于造血干细胞缺乏成熟血细胞标志物的表达，因此被称为Lin-。对造血干细胞进行鉴定或分离一般都是采用多个不同的细胞表面标志物的组合，利用流式细胞术将稀少的造血干细胞从周围的血细胞中分离出来。人造血干细胞与小鼠造血干细胞的标记物在普遍接受的造血干细胞类型上存在许多差异。小鼠HSC：EMCN+、CD34lo/-、SCA-1+、Thy1.1+/lo、CD38+、C-kit+、lin-人HSC：EMCN+、CD34+、CD59+、Thy1/CD90+、CD38lo/-、C-kit/CD117+、lin-区分鼠标长期(LT-HSC)和短期(ST-HSC)造血干细胞和多能祖细胞(早期MPP和晚期MPP)标记如下：LT-HSC：CD34-、CD38-、SCA-1+、Thy1.1+/lo、C-kit+、lin-、CD135-、Slamf1/CD150+ST-HSC：CD34+、CD38+、SCA-1+、Thy1.1+/lo、C-kit+、lin-、CD135-、Slamf1/CD150+、Mac-1 (CD11b)lo早期MPP：CD34+、SCA-1+、Thy1.1-、C-kit+、lin-、CD135+、Slamf1/CD150-、Mac-1 (CD11b)lo、CD4lo晚期MPP：CD34+、SCA-1+、Thy1.1-、C-kit+、lin-、CD135high、Slamf1/CD150-、Mac-1 (CD11b)lo、CD4lo6.1 主要标志物的介绍6.1.1 CD34CD34是最重要的标志之一，在造血干细胞及其祖细胞的分离和鉴定中，CD34分子是第一个被广泛研究的分子。CD34在人脐带血、骨髓和外周血中的表达约0.1 - 4.9%[14]。CD34在0.55%的人骨髓细胞上表达，在早期祖细胞上有表达，而在成熟的骨髓细胞上不表达。其他表面标记已经与CD34结合使用来区分原始细胞群体。6.1.2 CD38CD38又称环状ADP核糖水解酶，是一种存在于许多免疫细胞(白细胞)表面的糖蛋白，包括CD4+、CD8+、B淋巴细胞和自然杀伤细胞。CD38标记用于区分造血干细胞多能祖细胞(CD38-)和定向祖细胞(CD38+)。6.1.3 CD90 (Thy1)CD90，也被称为Thy-1，是一个28-30 kDa 的GPI连接膜糖蛋白。CD90表达于造血干细胞、神经元、胸腺细胞、外周T细胞、成纤维细胞和基质细胞。CD90在CD34 + CD38-上的共表达定义了造血干细胞，而CD34 + CD38- CD90-定义了多能祖细胞。6.1.4 CD117 (C-Kit)CD117是一种145 kDa的蛋白酪氨酸激酶，也被称为c-Kit。CD117在多能造血祖细胞(约1-4%的骨髓细胞)、肥大细胞和急性髓系白血病细胞(AML)上表达。通过与它的配体结合可诱导CD117的磷酸化，刺激原始造血干细胞、红细胞和单核细胞的增殖和存活。在配子形成、黑色素形成和造血过程中起着重要作用。6.1.5 CD135 (Flk-2)CD135，又称FLK-2、FLT3和Ly-72，是一种III型酪氨酸激酶受体。CD135既表达在正常的CD34+造血干细胞中，也表达于恶性造血细胞，包括AML、ALL和CML BC。CD135与FLT3配体结合，可以调节造血干细胞的生长，促进具有髓系和B淋巴系潜能的原始造血祖细胞的存活。6.1.6 CD150 (SLAM)CD150又称SLAM，I型跨膜糖蛋白信号转导淋巴细胞活化分子，是CD2蛋白家族SLAM亚群的典型成员。SLAM表达于胸腺细胞、T细胞亚群、B细胞、树突状细胞、巨噬细胞和造血干细胞。6.1.7 CD184 (CXCR4)CD184，又称Fusin或CXCR4。它广泛表达于血液和组织细胞，包括B细胞和T细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、粒细胞、巨核细胞/血小板、淋巴样细胞、髓样前体细胞、内皮细胞、上皮细胞、星形胶质细胞和神经元等组织细胞。在骨髓龛中，造血干细胞表达CXCR4。CXCR4是趋化因子CXCL12 (SDF-1)的受体，介导血细胞迁移，参与B淋巴细胞和骨髓生成、心脏发生、血管形成和小脑发育。CXCR4和SDF-1之间的相互作用负责HSC在小生境中的归巢和保留。HSC生态位中CXCR4/CXCL12 (SDF-1)的相互作用被认为是HSC动员的机制[15]。6.1.8 Ly-6A/E (Sca-1)Ly-6A/E，又称Sca-1，是Ly-6多基因家族的成员，是一种表达于造血干细胞上的糖基磷脂酰肌醇(GPI)连接蛋白。其在多能造血干细胞(HSC)上的表达已被用作两种Ly 6单倍体小鼠HSC的标记物。在成年动物的骨髓、胎肝、动员后的外周血和脾脏中均可见Sca-1阳性的造血干细胞。Ly-6A/E被认为参与了T细胞和B细胞反应的调节。7. HSC的临床应用7.1 造血细胞移植(HCT)造血细胞移植按照干细胞来源可分为骨髓移植、外周血干细胞移植和脐血移植等。图4 造血细胞移植7.1.1 骨髓移植骨髓移植是造血干细胞移植的一种常见类型，造血干细胞在骨髓移植中对患者血细胞的再增殖起着至关重要的作用。按其供受者关系大体可分为自体造血干细胞移植和异体造血干细胞移植（包括同胞间、非亲缘间移植）。除了实体瘤外，骨髓移植还被用于治疗白血病和免疫系统紊乱等血液疾病[16]。7.1.2 外围造血干细胞移植外周血中循环的HSC在给予GM-CSF、IL-3或SCF等造血细胞因子后，其浓度可提高100倍。使用细胞分离器，通常可以从外周血中获得所需数量的HSC。7.1.3 脐带血移植(UCB)脐带血容易获得，且对捐赠者没有风险，因此是一个有吸引力的可移植造血干细胞的来源。新生儿免疫系统的不成熟，脐带血中存在的淋巴细胞已被证明对HLA错配有更强的耐受性，因此在异基因移植环境中引发的急性和慢性移植物抗宿主病(GVHD)较少。7.2 其他造血干细胞还在包括移植物抗肿瘤治疗、耐受诱导、基因治疗[17]、再生医学等方面有广泛的应用。References[1] Chotinantakul K, Leeanansaksiri W. Hematopoietic stem cell development, niches, and signaling pathways [J]. Bone marrow research, 2012, 2012.[2] Chatterjee T, Sarkar R S, Dhot P S, et al. Adult stem cell plasticity: Dream or reality? [J]. Medical journal, Armed Forces India, 2010, 66(1): 56.[3] Wilson A, Laurenti E, Oser G, et al. Hematopoietic stem cells reversibly switch from dormancy to self-renewal during homeostasis and repair [J]. 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Brazilian journal of medical and biological research, 2005, 38(12): 1775-1789.[15] Herbert K E, Levesque J P, Mills A K, et al. How we mobilize haemopoietic stem cells [J]. Internal medicine journal, 2011, 41(8): 588-594.[16] Rogers I, Casper R F. Umbilical cord blood stem cells [J]. Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology, 2004, 18(6): 893-908.[17] Hirschi K K. Hemogenic endothelium during development and beyond [J]. Blood, 2012, 119(21): 4823-4827.发布于 2020-02-19 16:48干细胞再生医学间充质干细胞​赞同 34​​2 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

HSC

HSC

S7-1200 高速计数器

本文将从几部分阐述 S7-1200 最新版固件（V4.2 版本及以后）的高速计数器资源及功能，链接如下：

资源

基础使用

指令编程

其他功能

资源

S7-1200 CPU 本体提供了最多 6 路高速计数器，其独立于 CPU 的扫描周期进行计数。其中 CPU1217C 可测量的脉冲频率最高为 1 MHz（差分信号），其它型号的 S7-1200 CPU 可测量到的单相脉冲频率最高为 100 kHz，A/B 相最高为 80 kHz。如果使用信号板还可以测量单相脉冲频率高达 200kHz 的信号，A/B 相最高为 160 kHz。

S7-1200 CPU 和信号板具有可组态的硬件输入地址，因此可测量到的高速计数器频率与高速计数器号无关，而与所使用的 CPU 和信号板的硬件输入地址有关。

表 1 和表 2 显示了 CPU 集成输入点与信号板可用于高速计数器的信息。

CPU

CPU 输入通道

单相或两相模式

A/B 相正交模式

CPU1211C

Ia.0—Ia.5

100 kHz

80 kHz

CPU1212(F)C

Ia.0—Ia.5

100 kHz

80 kHz

Ia.6—Ia.7

30 kHz

20 kHz

CPU1214(F)C、CPU1215(F)C

Ia.0—Ia.5

100 kHz

80 kHz

Ia.6—Ib.5

30 kHz

20 kHz

CPU1217C

Ia.0—Ia.5

100 kHz

80 kHz

Ia.6—Ib.1

30 kHz

20 kHz

Ib.2—Ib.5

(Ib.2+,Ib.2- 到 Ib.5+,Ib.5-）

1 MHz

1 MHz

表 1. CPU 集成点输入的最大频率

信号板类型

订货号

信号板输入通道

单相或两相模式

A/B 相正交模式

DI

4×24VDC

6ES7221-3BD30-0XB0

Ie.0—Ie.3

200 kHz

160 kHz

4×5VDC

6ES7221-3AD30-0XB0

Ie.0—Ie.3

200 kHz

160 kHz

DI/DQ

2DI/2×24VDC

6ES7223-0BD30-0XB0

Ie.0—Ie.1

30 kHz

20 kHz

2DI/2×24VDC

6ES7223-3BD30-0XB0

Ie.0—Ie.1

200 kHz

160 kHz

2DI/2×5VDC

6ES7223-3AD30-0XB0

Ie.0—Ie.1

200 kHz

160 kHz

表 2. 信号板信息

表 2 中的 5V 信号都是集电极开路信号，不是 5V 差分信号。

高速计数器所需要的同步输入、硬件门、捕捉输入、比较输出只能使用本体或者信号板的输入输出点。

如果希望使用更多的高速计数器，或者连接 SSI 绝对值编码器，可以通过分布式的方式扩展例如 ET200SP 的高速计数器模块，这种方式不占用 S7-1200 高速计数器任何资源。

对于 CPU V4.2 版本以前的高速计数器，资源和功能请参见链接。

有关编码器的相关知识请参考以下链接

按住 Shift 键时用鼠标点击下列链接，打开新浏览器窗口。

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/79192303

基础使用

在 S7-1200 的硬件组态中，可以配置高速计数器的参数，其中组态成计数模式、频率模式、周期模式需要在这里配置，如图 1 所示。如果是用于闭环运动控制，则此处无需配置。

图 1. 基础组态

①激活高速计数器

②设置计数类型：计数模式、频率模式、周期模式

③设置运行模式：单相、两相位、A/B 计数器、A/B 计数器四倍频，值得注意的是组态 A/B 计数器四倍频会使得计数值变为组态 A/B 计数器的 4 倍，但频率相比组态 A/B 计数器不会发生变化

④计数方向：取决于用户程序（通过指令修改），还是外部输入，该功能只与单相计数有关

⑤初始计数方向：正向、反向

⑥频率测量周期：与频率模式、周期模式有关，只能选择 1s、0.1s、0.01s，一般情况下当脉冲频率比较高时选择更小的测量周期可以更新的更加及时，当脉冲频率比较低时选择更大的测量周期可以测量的更准确。

然后在设置使用的硬件输入点，如图 2 所示。

图 2. 组态输入

注意：对于高速计数器的相关硬件输入点，一般情况下需要设置其滤波时间，具体参见常见问题链接。

输入点接线与普通 DI 点接线相同，具体参考链接。

在 I/O 地址处查看高速计数器起始地址，默认情况下，HSC1 为 1000，HSC2 为 1004，HSC3 为 1008，HSC4 为 1012，HSC5 为 1016，HSC6 为 1020，如图 3 所示。

如果组态计数模式、频率模式，可以在不使用指令情况下直接读取计数值与频率值。

图 3. I/O 地址

在程序中读取基于起始地址的有符号双整数变量即为计数值或者频率值（单位：Hz），一般使用立即读取方式，这样数值更准确，如图 4 所示。

图 4. 编程

如果组态为计数模式，则计数启动后，计数值使用组态中的初始计数值开始计数，如图 5 所示。

图 5. 初始计数值

当计数正方向达到上限后再继续从下限开始正方向计数，当计数反方向达到下限后再继续从上限开始反方向计数，参考图 5 下方红框设置的上下限。

指令编程

指令基本介绍

在 TIA Portal 软件集成的工艺指令文件夹中可以找到 CTRL_HSC_EXT 与 CTRL_HSC 指令，如图 6 所示。

图 6. 指令文件夹

其中 CTRL_HSC_EXT 指令支持所有功能，例如门功能、同步功能、捕捉功能、计数、频率测量、周期测量、修改参数等。

而 CTRL_HSC 指令是从 S7-1200 V1.0 版本就开始支持的旧指令，只支持修改计数方向、参考值、当前值、频率测量周期等参数的功能。

如果只需要计数或者测量频率，以及硬件门、复位计数值为零、比较输出等基本功能，而其他功能都不使用，可以只组态，然后去读取相应计数器地址即可，无需调用指令。

如果除基本功能以外，还需要修改计数方向、参考值、当前值、频率测量周期等参数，可以使用旧指令 CTRL_HSC，该指令使用更为简单。

如果有更多功能需求，则必须使用 CTRL_HSC_EXT 指令。

具体比较参考表 3。

 

无指令调用

CTRL_HSC

CTRL_HSC_EXT

计数测量

直接读地址

直接读地址

支持

频率测量

直接读地址

直接读地址

支持

周期测量

 

 

支持

软件门

 

 

支持

硬件门

硬件操作

硬件操作

硬件操作

同步计数值到零

硬件操作

硬件操作

支持

同步计数值到零以外的值

 

 

支持

捕捉功能

 

 

支持

比较输出

硬件操作

硬件操作

硬件操作

修改当前计数值

 

支持

支持

外部修改计数方向

硬件操作

硬件操作

硬件操作

软件修改计数方向

 

支持

支持

修改参考值 1

 

支持

支持

修改频率更新周期

 

支持

支持

修改计数同步值

 

 

支持

修改参考值 2

 

 

支持

修改计数溢出限值

 

 

支持

修改计数溢出行为

 

 

支持

事件组态

支持

支持

支持

表 3. 指令调用比较

CTRL_HSC_EXT 与 CTRL_HSC 指令如图 6 所示。

图 7. 指令

CTRL_HSC_EXT 指令各参数含义请参考表 4。CTRL_HSC 指令各参数含义请参考表 5。

参数

声明

数据类型

描述

HSC

IN

HW_HSC

高速计数器硬件标识符

CTRL

IN_OUT

Variant

连接 HSC 参数，支持 HSC_Count、HSC_Frequency 和 HSC_Period 数据类型变量，具体使用参见后文介绍

DONE

OUT

Bool

=1 表示已完成

BUSY

OUT

Bool

始终为 0

ERROR

OUT

Bool

=1 表示错误

STATUS

OUT

Word

执行条件代码

表 4. CTRL_HSC_EXT 各参数含义

参数

声明

数据类型

描述

HSC

IN

HW_HSC

高速计数器硬件标识符

DIR

IN

Bool

True：使能新方向

CV

IN

Bool

True：使能新起始值

RV

IN

Bool

True：使能新参考值

PERIODE

IN

Bool

True：使能新频率测量周期

NEW_DIR

IN

Int

新方向 1：=正向；-1 ：=反向

NEW_CV

IN

DInt

新高速计数器起始值

NEW_RV

IN

DInt

新高速计数器参考值

NEW_PERIODE

IN

Int

新高速计数器频率测量周期，只能是以下三个数值之一

1000 = 1 秒

100 = 0.1 秒

10 = 0.01 秒

BUSY

OUT

Bool

始终为 0

STATUS

OUT

Word

执行条件代码

表 5. CTRL_HSC 各参数含义

其中 HSC 参数高速计数器硬件标识符，需要在 PLC 变量表 > 系统常量找到对应标识符，如图 8 所示。

图 8. 硬件标识符

CTRL_HSC_EXT 指令-计数实现举例

1. CPU 硬件组态，启用高速计数器，计数类型选择计数，工作模式选择单相，如图 9 所示。

图 9. 计数组态

2. 建立数据块，并建立数据类型为 HSC_Count 的变量，如图 10 所示。

HSC_Count 数据类型在 DB 块的数据类型中无法选择，需要完整输入后输入回车才会出现。

图 10. HSC_Count

3. 在 OB1 里调用指令块 CTRL_HSC_EXT，如图 11 所示。

图 11. 调用 CTRL_HSC_EXT

4. CPU 高速计数器通道接入脉冲信号，如图 12 所示，通过程序对高速计数器软件门信号 EnHSC 信号置位，即可在 CurrentCount 处监控到计数值。

图 12. 监控计数值

注意：将 HSC 配置成计数模式时调用 CTRL_HSC/CTRL_HSC_EXT 指令不是必须的。只要在硬件配置里使能并组态高速计数器即可正常计数，默认情况下 ID1000 的值即为 HSC1 的计数值。

CTRL_HSC_EXT 指令-频率测量实现举例

1. CPU 硬件组态，启用高速计数器，计数类型选择频率，设定频率测量周期，如图 13 所示。

图 13. 频率组态

2. 建立数据块，并建立数据类型为 HSC_Frequency 的变量，如图 14 所示。

HSC_Frequency 数据类型在 DB 块的数据类型中无法选择，需要完整输入后输入回车才会出现。

图 14. HSC_Frequency

3. 在 OB1 里调用指令块 CTRL_HSC_EXT，如图 15 所示。

图 15. 调用 CTRL_HSC_EXT

4. CPU 高速计数器通道接入脉冲信号，如图 16 所示，通过程序对高速计数器软件门信号 EnHSC 信号置位，即可在 Frequency 处监控到频率值。

图 16. 监控频率值

注意：将 HSC 配置成频率模式时调用 CTRL_HSC/CTRL_HSC_EXT 指令不是必须的。只要在硬件配置里使能并组态高速计数器即可正常计数，默认情况下 ID1000 的值即为 HSC1 的频率值。

CTRL_HSC_EXT 指令-周期测量实现举例

1. CPU 硬件组态，启用高速计数器，计数类型选择周期，设定频率测量周期，如图 17 所示。

图 17. 频率组态

2. 建立数据块，并建立数据类型为 HSC_Period 的变量，如图 18 所示。

HSC_Period 数据类型在 DB 块的数据类型中无法选择，需要完整输入后输入回车才会出现。

图 18. HSC_Period

3. 在 OB1 里调用指令块 CTRL_HSC_EXT，如图 19 所示。

图 19. 调用 CTRL_HSC_EXT

4. CPU 高速计数器通道接入脉冲信号，如图 20 所示，通过程序对高速计数器软件门信号 EnHSC 信号置位，可以在线监控数据块的数据变化。

图 20. 监控数值

根据周期计算公式，

脉冲周期 = ElapsedTime/EdgeCount = 1000291000/1004 = 996305 ns ≈ 0.001 s

由此可以得出所测量的脉冲信号周期为 0.001 秒。

其他功能

高速计数器还支持其他功能，包括：

门功能

同步功能

捕捉功能

比较功能

事件组态

变量修改

门功能

许多应用需要根据其他事件的情况来开启或关闭计数程序。出现这类情况时，便会通过内部门功能来开启或关闭计数。每个高速计数器通道有两个门：软件门和硬件门。这些门的状态将决定内部门的状态参见表 6 所示。

硬件门

软件门

内部门

打开/未组态

打开/未编程

打开

打开/未组态

关闭

关闭

关闭

打开/未编程

关闭

关闭

关闭

关闭

表 6. 内部门状态

如果硬件门处于打开状态或尚未进行组态，并且软件门处于打开状态或没有编写 CTRL_HSC_EXT 指令，则内部门会打开。如果内部门打开，则开始计数。如果内部门关闭，则会忽略计数脉冲，且停止计数。如图 21 所示。

注意：内部门关闭之后再打开，计数器将继续之前的数值计数，而并非从初始计数值开始计数。

图 21. 内部门与计数器值

硬件门组态，如图 22 所示。

图 22. 硬件门组态

软件门编程

当使用 CTRL_HSC_EXT 指令时，需要根据测量类型新建数据类型为 HSC_Count 、HSC_Frequency 或 HSC_Period 的变量连接在指令的 CTRL 接口，软件门即为该变量中的 EnHSC，如图 23 所示为 HSC_Count 的 EnHSC。HSC_Frequency 和 HSC_Period 的 EnHSC 请参考图 14 和 18。

图 23. 软件门

注意：硬件门功能仅可用在组态计数模式的 HSC 时使用。在"周期"和"频率"模式下，内部门的状态与软件门的状态相同。

软件门功能仅在使用 CTRL_HSC_EXT 指令时有效，当不使用该指令时相当于软件门已打开。

同步功能

同步功能通过外部输入信号给计数器设置为起始值。可通过执行 CTRL_HSC_EXT 指令对起始值进行更改。这样，用户可以将当前计数值与起始值通过外部输入信号进行值同步，同步示例如图 24 所示。

该功能仅在计数模式下使用。

注意：即使内部门没有打开也将同步。

图 24. 同步示例

硬件组态，如图 25 所示。

图 25. 同步输入组态

软件部分，两种情况：

1. 不调用 CTRL_HSC_EXT 指令

此时同步信号电平满足组态条件，计数值将修改为 0 即初始计数值，但是无法修改该初始计数值。

2. 调用 CTRL_HSC_EXT 指令

需要新建数据类型为 HSC_Count 的变量连接在指令的 CTRL 接口，同步输入的使能 EnSync 需要置位，然后同步信号电平满足组态条件时就可以实现同步功能，计数值将修改为初始计数值，默认为 0。变量如图 26 所示。

图 26. 同步使能信号

如果需要修改初始计数值，使用 CTRL_HSC_EXT 可以通过将变量 EN_SV 置位，为变量 NewStartValue 赋值新的初始计数值，即修改了初始计数值。这样同步功能将计数值同步为新的初始计数值，变量如图 27 所示。

图 27. 修改初始值

注意：CPU 启动后第一次计数时值为组态页面中的“初始计数器值”，参考图 5 上方红框。该“初始计数器值”仅用于此时，与同步功能无关。

捕捉功能

可使用捕捉功能通过外部输入信号来保存当前计数值。需要通过执行 CTRL_HSC_EXT 指令才可实现。

该功能仅在计数模式下使用。

如图 28 所示组态捕捉功能在上升沿上进行捕捉的示例。

图 28. 捕捉示例

捕捉外部输入组态，如图 29 所示。

图 29. 捕捉输入组态

使用 CTRL_HSC_EXT 指令时，需要根据测量类型新建数据类型为 HSC_Count 连接在指令的 CTRL 接口，捕捉输入的使能 EnCapture 需要置位，然后捕捉信号电平满足组态条件时，当前计数值捕捉到变量 CapturedCount 即实现了捕捉功能，如图 30 所示。

图 30. 捕捉位及捕捉值

注意： 必须调用 CTRL_HSC_EXT 指令获取捕捉计数值，在内部门关闭后捕捉功能仍然有效。输入点功能仅可用在组态计数模式的 HSC 时使用。

比较功能

启用"比较"输出值功能会生成一个可组态脉冲，每次发生组态的事件时便会产生脉冲。如果正在输出脉冲期间又发生了组态的事件，则该事件不会产生新的脉冲。如图 31 所示比较功能的示例。

图 31. 比较功能示例

比较功能参考值组态，如图 32 所示。

图 32. 参考值组态

比较输出组态，如图 33 所示。

图 33. 比较输出

注意：需要更改参考计数值除了更改组态外还可以通过 CTRL_HSC（只支持参考值 1） 与 CTRL_HSC_EXT 指令更改，如果需要由参考计数 1 改为参考计数 2，只能通过组态来更改。 输出功能仅可在组态计数模式时使用。

事件组态

如果需要在高速计数器的某些情况下，迅速做出反应，可以使用高速计数器的事件功能，该功能将触发相应的硬件中断，在硬件中断中编写相关工艺程序实现迅速反应。

S7-1200 高速计数器支持三种事件：

计数值等于参考值 1（仅支持计数模式）

同步事件（仅支持计数模式）

方向信号改变（仅支持单相模式外部方向信号）

如图 34 所示了组态页面。

图 34. 事件组态

使用哪一个事件则激活该事件以及对应硬件中断，然后在中断中编写程序，示例参见链接。

修改参数

如果要修改高速计数器的参数，例如修改当前计数值，必须使用指令才可以，CTRL_HSC_EXT 与 CTRL_HSC 指令支持修改的参数不同，具体参考表 7。

 

CTRL_HSC

CTRL_HSC_EXT

修改当前计数值

支持

支持

软件修改计数方向

支持

支持

修改参考值 1

支持

支持

修改频率更新周期

支持

支持

修改计数同步值

 

支持

修改参考值 2

 

支持

修改计数溢出限值

 

支持

修改计数溢出行为

 

支持

表 7. 参数修改比较

对于 CTRL_HSC 指令，修改参数比较简单，直接在指令输入端控制即可。每个参数有值和控制位两个参数，对参数值进行修改，然后对控制位置位即可修改相关参数。

如表 8 所示，前四个参数时控制位，后四个参数是前四个对应的参数值。以修改计数值为例，只需在 NEW_CV 赋值希望的修改的计数值，然后对 CV 置位即可修改完成，但是要注意如果 CV 一直是高电平，此时计数值会保持为修改的计数值无法计数，所以通常使用沿指令触发控制位。

参数

数据类型

描述

DIR

Bool

True：使能新方向

CV

Bool

True：使能新起始值

RV

Bool

True：使能新参考值 1

PERIODE

Bool

True：使能新频率测量周期

NEW_DIR

Int

新方向 1：=正向；-1 ：=反向

NEW_CV

DInt

新高速计数器起始值

NEW_RV

DInt

新高速计数器参考值 1

NEW_PERIODE

Int

新高速计数器频率测量周期，只能是以下三个数值之一

1000 = 1 秒

100 = 0.1 秒

10 = 0.01 秒

表 8. CTRL_HSC 指令修改参数

对于 CTRL_HSC_EXT 指令，需要根据测量类型新建数据类型为 HSC_Count 、HSC_Frequency 或 HSC_Period 的变量连接在指令的 CTRL 接口，需要修改的参数就在这三个变量中。

其中 HSC_Frequency 与 HSC_Period 只能修改频率更新周期，如图 35 所示。在 NewPeriod 中赋值新的频率更新周期，然后对 EnPeriod 置位即可修改完成，和前述相同，通常使用沿指令触发 EnPeriod 位。

注意：该值只能修改为 1000（对应 1000ms）、100（对应 100ms）、10（对应 10ms）。

图 35. 修改频率更新周期

对于 HSC_Count，可以修改的参数很多，具体详见表 9。思路和上面的 NewPeriod 相同，在参数值处修改变量，然后对相关控制位进行置位，通常使用沿指令触发控制位。

元素

数据类型

说明

EnDir

Bool

新计数方向 NewDirection 控制位

EnCV

Bool

新当前计数值 NewCurrentCount 控制位

EnSV

Bool

新同步起始值 NewStartValue 控制位

EnReference1

Bool

新参考值 1 NewReference1 控制位

EnReference2

Bool

新参考值 2 NewReference2 控制位

EnUpperLmt

Bool

新计数上限值 NewUpperLimit 控制位

EnLowerLmt

Bool

新计数下限值 New_Lower_Limit 控制位

EnOpMode

Bool

新溢出行为 NewOpModeBehavior 控制位

EnLmtBehavior

Bool

溢出时新计数值 NewLimitBehavior 控制位

EnSyncBehavior

Bool

暂时不使用

NewDirection

Int

新计数方向：1 = 加计数；-1 = 减计数

NewOpModeBehavior

Int

新溢出行为：1 = 停止计数（内部门关闭打开才能继续计数）；2 = 继续计数

NewLimitBehavior

Int

溢出时新计数值：1 = 计数相反方向限值；2 = 同步起始值（未修改时为 0 ，修改后为生效的 NewStartValue）

NewSyncBehavior

Int

暂时不使用

NewCurrentCount

DInt

新当前计数值

NewStartValue

DInt

新同步起始值

NewReference1

DInt

新参考值 1

NewReference2

DInt

新参考值 2

NewUpperLimit

DInt

新计数上限值

New_Lower_Limit

DInt

新计数下限值

表 9. 修改 HSC_Count 参数

具体修改实例可以参见链接。

HSC Chemistry热化学分析软件10.2.2已发布 - 知乎

HSC Chemistry热化学分析软件10.2.2已发布 - 知乎切换模式写文章登录/注册HSC Chemistry热化学分析软件10.2.2已发布知乎用户COjCUzHSC Chemistry热化学分析软件于2022年12月已发布10.2.2版本。睿驰科技将很高兴为大家介绍，版本10.2.2有哪一些新增的功能。更新内容：HSC Sim新的时间序列数据库，收集动态计算数据。利用新的时间序列数据库的动态质量平衡报告。在流程图上添加动态计算图表的可能性。矿物单位编辑器的变量树结构和新变量提高了快照的保存/加载速度浮选池模型的小改进流程设置。可以跟踪被分析的元素HSC General:HSC Aqua。可以用两种不同的人工智能程序来估计离子的二元皮策系数。弹性网模型或 Simoes 方程。英文内容：HSC Sim general:[Beta] New time series database to collect dynamic calculation data.[Beta] Dynamic mass balance report that utilizes the new time series database[Beta] Possibility to add dynamic calculation charts on the flowsheetVariable tree structure and new variables for minerals unit editorImproved speed with snapshot saving / loadingSmall improvements to the flotation cell modelStream Setup: Possibility to track which element is analyzedHSC General:HSC Aqua: Possibility to estimate binary Pitzer coefficients for ions with two different AI routines:Elastic net model or Simoes equationsHSC license agreement was updated as HSC Chemistry 10 EULA 1/2022. Delay of delivery timewas added to the first paragraph of section 15. General.HSC Chemistry是一种化学模拟软件，可用于模拟和优化化学反应、热力学计算、相平衡分析、材料性能预测等多种化学问题。主要应用领域如下：冶金和金属加工：可用于模拟金属冶炼过程中的反应机理、温度、物料流动等，优化工艺参数，提高生产效率和品质。化学工程：可用于设计化学反应器、催化剂、溶剂、膜等的性能和应用，优化工艺流程，优化能耗和成本。材料科学：可用于预测材料的物理化学性质，如热力学性质、晶体结构、力学性能、腐蚀性等，加速材料研发和优化过程。环境科学：可用于分析和预测化学物质在环境中的行为和影响，如污染物的传输、生物降解、氧化还原等，支持环境监测和管理。生命科学：可用于分析和预测生物分子的相互作用、代谢途径、毒性等，支持新药研发和安全性的评估。总的来说，HSC Chemistry的主要应用领域涵盖了化学、材料、能源、环境和生Ming科学等多个领域，是一种功能强大的化学计算工具。编辑于 2023-04-17 10:50・IP 属地四川分析化学热力学正版软件​赞同 1​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请

Hematopoietic Stem Cells (HSCs) | Thermo Fisher Scientific - PH

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›Hematopoietic stem cells (HSCs) can be found in bone marrow, peripheral blood, and umbilical cord blood, and are important in studies of blood disorders and blood-related malignancies. We provide a comprehensive set of tools for study of HSCs and their derivatives.CD34 is a common marker for identifying human HSCs, and we offer a serum-free medium for CD34+ cells, as well as methods to isolate CD34+ cells from blood or bone marrow.Request information

Step-by-Step Guide to Hematopoietic Stem Cell Research Products

Step 1Cell CultureStep 2EngineeringStep 3DifferentiationStep 4Cell AnalysisStep 5HSC ResourcesBoth iPSCs and primary tissue (e.g., mobilized peripheral blood, bone marrow, and cord blood) are popular sources for HSCs. Our StemPro-34 SFM is a well-referenced tool for driving iPSCs to HSCs.Recommended products:Media and Reagents

StemPro-34 SFM (for downstream iPSC related applications)Isolation

Dynal CD34 Progenitor Cell Selection SystemLearn more:Stem Cell CultureEngineer your hematopoietic stem cells to analyze gene and protein expression and study differentiation and disease pathways. Choose from lipid, electroporation, and viral-based delivery products, as well as a range of cloning technologies including, Gateway and TOPO Cloning.Recommended products:CTS Xenon Electroporation SystemNeon NxT Electroporation SystemLV-MAX Lentiviral Production SystemGateway Recombination Cloning TechnologyLearn more:CloningStem Cell Engineering & ReprogrammingTransfection ProductsWe offer a number of high-quality growth factors and cytokines for targeted differentiation of hematopoietic stem cells (HSCs) into the blood cell types from the myeloid and lymphoid lineages. These proteins are extensively tested to help ensure high biological activity, high purity, freeze-thaw stability, and structural homogeneity. In addition, our large portfolio of cell culture media and reagents, along with our custom media services, allow optimal growth, expansion, and storage of these differentiated cells.Recommended products:Growth Factors IL-2 Recombinant Protein IL-4 Recombinant ProteinGM-CSF Recombinant ProteinMedia and Reagents

CTS AIM V Serum-Free MediumMarrowMAX Bone Marrow MediumLearn more:Stem Cell DifferentiationPeproGMP Growth Factors and CytokinesWe offer researchers a selection of cell stains and dyes, gene expression kits, and hematopoietic lineage-specific markers to validate pluripotency, differentiation status, and cell health.Recommended products:Dyes

Alexa Fluor DyesPrestoBlue Cell Viability ReagentProtein Expression Analysis

IL-3 Human ELISA KitIL-6 Human ELISA KitIL-3 Human Singleplex Bead KitInstruments

Attune CytPix Flow CytometerLuminex 200 SystemCountess Automated Cell CounterLearn more:Stem Cell AnalysisWe provide a comprehensive set of resources for stem cell research including print and video protocols, product citations, tips and tricks, and technical support.Technical information:Stem Cell ProtocolsIsolation ProtocolsTechnical ResourcesCell Therapy Systems (CTS)

Step 1 :

Cell Culture

Both iPSCs and primary tissue (e.g., mobilized peripheral blood, bone marrow, and cord blood) are popular sources for HSCs. Our StemPro-34 SFM is a well-referenced tool for driving iPSCs to HSCs.Recommended products:Media and Reagents

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Step 2 :

Engineering

Engineer your hematopoietic stem cells to analyze gene and protein expression and study differentiation and disease pathways. Choose from lipid, electroporation, and viral-based delivery products, as well as a range of cloning technologies including, Gateway and TOPO Cloning.Recommended products:CTS Xenon Electroporation SystemNeon NxT Electroporation SystemLV-MAX Lentiviral Production SystemGateway Recombination Cloning TechnologyLearn more:CloningStem Cell Engineering & ReprogrammingTransfection Products

Step 3 :

Differentiation

We offer a number of high-quality growth factors and cytokines for targeted differentiation of hematopoietic stem cells (HSCs) into the blood cell types from the myeloid and lymphoid lineages. These proteins are extensively tested to help ensure high biological activity, high purity, freeze-thaw stability, and structural homogeneity. In addition, our large portfolio of cell culture media and reagents, along with our custom media services, allow optimal growth, expansion, and storage of these differentiated cells.Recommended products:Growth Factors IL-2 Recombinant Protein IL-4 Recombinant ProteinGM-CSF Recombinant ProteinMedia and Reagents

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Step 4 :

Cell Analysis

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造血干细胞最新研究进展（2021年12月） - 知乎

造血干细胞最新研究进展（2021年12月） - 知乎首发于生命科学切换模式写文章登录/注册造血干细胞最新研究进展（2021年12月）漫画怪蜀黍生科笔记 有用的都在这里造血干细胞（hemapoietic stem cell, HSC）是存在于造血组织中的一群原始造血细胞，它不是组织固定细胞，可存在于造血组织及血液中。造血干细胞在人胚胎2周时可出现于卵黄囊，妊娠5个月后，骨髓开始造血，出生后骨髓成为干细胞的主要来源。在造血组织中，所占比例甚少。现代医学中，造血干细胞在骨髓移植和疾病治疗方面有重要作用。1988年法国的Gluckman教授在国际上率先成功采用脐血造血干细胞移植，救治了一名贫血患儿，标志着脐带血造血干细胞移植时代的开启。全球现每年约进行6万例骨髓移植术，其中使用自体和同种异体造血干细胞完成骨髓移植术的患者人数分别为近3.5万和2.5万例。造血干细胞的来源主要包括骨髓、外周血和脐带血。如今，“骨髓移植”已渐渐被“外周血造血干细胞移植”代替。也就是说，现在捐赠骨髓已不再抽取骨髓，而只是“献血”了。 脐带血是胎儿娩出断脐后残留在脐带和胎盘中的血液，富含造血干细胞，可用于治疗急、慢性白血病和某些恶性肿瘤等多种重大疾病。基于此，小编针对近年来造血干细胞研究取得的进展进行一番梳理，以飨读者。1.JCI：新方法有望实现更安全的造血干细胞移植doi:10.1172/JCI145501对于难以治疗的白血病、淋巴瘤和其他血癌，造血干细胞移植是治疗的黄金标准。该方法涉及用供者的造血干细胞替换患者自身的造血干细胞，并在此过程中根除患者血液、淋巴结和骨髓中的癌细胞。但是许多患有这类致命血癌的患者太脆弱了，无法接受造血干细胞移植。这是因为患者自身的造血干细胞首先必须被高强度化疗所摧毁，有时还必须在给供者注入造血干细胞之前进行全身放疗。这种所谓的调理疗法（conditioning regimen）为即将注入的供者造血干细胞提供了空间，有助于清除残留在体内的癌细胞，并耗尽患者自身的免疫系统，使其无法攻击供者的造血干细胞。然而，这种调理疗法引起的毒性作用和免疫系统抑制，使患者处于感染、器官损伤和其他威胁生命的副作用的高风险中。图片来自Journal of Clinical Investigation, 2021, doi:10.1172/JCI145501。如今，在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员通过研究小鼠，开发出一种不需要放疗或化疗的造血干细胞移植方法。该策略采取了免疫治疗方法，将有针对性地消除骨髓中的造血干细胞与免疫调节药物相结合，从而阻止免疫系统排斥新注入的供者造血干细胞。通过这种新技术，小鼠成功接受了来自无亲缘关系小鼠供者的造血干细胞移植，没有出现危险的低血细胞计数，而传统治疗方案经常出现这一点。这些数据还表明，这种造血干细胞移植可以有效对抗白血病。相关研究结果近期发表在Journal of Clinical Investigation期刊上，论文标题为“Antibody-drug conjugates plus Janus kinase inhibitors enable MHC-mismatched allogeneic hematopoietic stem cell transplantation”。为了阻止受者的免疫系统随后排斥供者的造血干细胞，这些作者使用称为Janus激酶（JAK）抑制剂的免疫抑制化合物治疗小鼠。在这项研究中，他们主要使用巴瑞替尼（baricitinib），它被美国食品药品管理局（FDA）批准用于治疗类风湿性关节炎。他们发现巴瑞替尼能阻止受者的免疫细胞---包括T细胞和自然杀伤细胞---攻击供者的造血干细胞。2.Cell子刊：新研究在开发利用现成的HSC-iNKT细胞疗法治疗癌症方面取得重大进展doi:10.1016/j.xcrm.2021.100449如今，在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员在开发一种“现成的”癌症免疫疗法方面迈出了关键的一步，这种癌症免疫疗法使用罕见但强大的免疫细胞，有可能大量生产、长期储存并安全地用于治疗各种癌症患者。相关研究结果发表在2021年11月16日的Cell Reports Medicine期刊上，论文标题为“Development of allogeneic HSC-engineered iNKT cells for off-the-shelf cancer immunotherapy”。图片来自Cell Reports Medicine, 2021, doi:10.1016/j.xcrm.2021.100449。Yang团队首先使用基因工程对造血干细胞进行编程，使之更有可能产生iNKT细胞，由此产生的iNKT细胞被称为HSC-iNKT。接下来，这些经过基因改造的造血干细胞被放置在模拟胸腺环境的人工胸腺类器官中，其中胸腺是一种专门的器官，在那里T细胞在体内自然成熟。在这种人工胸腺类器官8周后，每个造血干细胞平均产生10万个iNKT细胞。Yang和她的合作者随后测试了所产生的HSC-iNKT细胞，并比较了它们的抗癌能力与那些称为自然杀伤细胞（NK细胞）的免疫细胞的抗癌能力。他们发现，在实验室培养皿中，HSC-iNKT细胞在杀死多种类型的人类肿瘤细胞---包括白血病、黑色素瘤、肺癌、前列腺癌和多发性骨髓瘤细胞---方面明显优于NK细胞。Yang团队接下来为HSC-iNKT细胞配备了一种用于一些免疫疗法中的称为嵌合抗原受体（CAR）的特定分子，从而使之能够识别和杀死特定类型的癌症。在这种情况下，他们在HSC-iNKT细胞中加入了靶向在多发性骨髓瘤细胞表面上发现的一种蛋白的CAR，然后测试了这些细胞对抗移植到小鼠体内的人类多发性骨髓瘤肿瘤的能力。这些配备了CAR的HSC-iNKT细胞消除了多发性骨髓瘤，而且接受这种治疗的小鼠在一生中都没有肿瘤，也没有出现移植物抗宿主病等并发症的迹象。3.JCO：新研究有望扩大为血癌患者提供造血干细胞移植的供者范围doi:10.1200/JCO.21.02286长期以来，癌症医生对利用来自患有一种称为克隆性造血（clonal hematopoiesis, CH）的无症状血液病的供者的造血干细胞进行移植是否让受者面临后续健康问题的风险产生分歧。这种担忧甚至促使一些移植中心排除这些人作为供者。在一项新的研究中，来自美国丹娜-法伯癌症研究所的研究人员发现，在大多数情况下，这种移植是安全和有效的。令他们惊讶的是，他们还发现，如果移植的造血干细胞带有特定的基因突变，受者的复发风险往往比供者没有CH的情形时要低。这一发现可能能够扩大潜在受者的范围。相关研究结果于2021年11月18日在线发表在Journal of Clinical Oncology期刊上，论文标题为“Donor Clonal Hematopoiesis and Recipient Outcomes After Transplantation”。论文通讯作者、丹娜-法伯癌症研究所的R.Coleman Lindsley博士说，“对于大多数高危血液[血液相关]恶性肿瘤患者来说，供者造血干细胞移植是唯一有可能治愈疾病的治疗方法。如果供者年龄在45岁以下，患者往往会表现得好一些，但如果没有年轻的供者，最好的选择方案可能是选择存在密切亲缘关系的年老兄弟姐妹或亲属作为供者。有强有力的证据表明，CH可以从供者传给受者，但对于这可能对受者产生的影响却知之甚少。在这项新的研究中，我们试图评估这种影响。”这些作者从来自1727名40岁及以上的供者的造血干细胞样本开始研究。在每个样本中，他们分析了46个基因的突变，这些突变通常在CH中发现。他们发现，388名供者---整个供者群体的22.5%---存在CH。最常见的突变发生于基因DNMT3A（存在于14.6%的供者）和TET2（存在于5%的供者）。这些作者随后评估了这些供者中102人的基因突变是否仍能在移植三个月后和移植一年后的受者中发现。Lindsley说，“我们发现85%来自供者的CH造血干细胞克隆成功定植。出乎意料的是，我们还发现，当至少1%的移植造血干细胞克隆有DNMT3A突变时，患者总体上比接受非CH造血干细胞移植的患者存活得更久，这种效果是由于疾病复发的几率较低。”4.Science：抑制捣乱的造血干细胞制造抗炎分子，有望从根源上阻止克隆性造血引发的白血病doi:10.1126/science.aba9304随着年龄的增长，我们中的许多人获得了突变，导致我们的一些造血干细胞比其他的造血干细胞增殖得更快，形成它们自己独特的群体或“克隆”。这被称为克隆性造血（clonal hematopoiesis）。在某些情况下，源于单个基因改变或突变的造血干细胞的单个克隆，可以扩展到占一个人的血细胞的30%之多。如果这样的“捣乱（rogue）”克隆获得了更多的突变，它可能导致骨髓增生症（一种罕见的血液疾病），并进而导致白血病。在一项新的研究中，美国波士顿儿童医院干细胞研究项目主任Leonard Zon博士及其团队想知道是否可以将这些捣乱细胞群体扼杀在萌芽状态，防止潜在的致命白血病的发生。如果可以的话，这可能帮助那些随着年龄增长而发生克隆性造血的成年人，以及患有各种血液疾病的儿童，如Shwachman-Diamond综合征、GATA2缺乏症或RUNX1家族性血小板疾病，其中克隆性造血可在儿童时期产生。相关研究结果发表在2021年11月5日的Science期刊上，论文标题为“Resistance to inflammation underlies enhanced fitness in clonal hematopoiesis”。造血干细胞分化，图片来自Wikipedia。在这项新的研究中，Zon团队使用了一种名为Zebrabow的斑马鱼模型，在这种模型中，不同的细胞颜色充当了它们身份的“条形码”。在正常的斑马鱼中，造血干细胞有多种颜色，表明它们的多样性。利用CRISPR，该团队将人类克隆性造血中发现的不同突变引入胚胎斑马鱼。他们随后观察一种颜色的造血干细胞是否因此而成为主导，若是如此，这表明捣乱的造血干细胞克隆已占据了主导地位。事实上，某些突变，如基因asxl1的突变，确实导致了一个造血干细胞群体---一种单一颜色的细胞---在斑马鱼中占据主导。这些作者随后进一步研究了不同种类的血细胞会因此而开启哪些基因。携带导致克隆性造血的突变的成熟白细胞开启了一系列的炎症基因。相反，突变的造血干细胞则开启了抗炎基因，并制造抗炎分子，保护自己免受炎症影响。当他们敲除这些保护性基因之一---nr4a1---时，这种突变的造血干细胞克隆失去了适应优势，变得不那么占据主导地位。5.Nature：首次揭示人类胎儿骨髓中的血细胞和免疫细胞如何形成doi:10.1038/s41586-021-03929-x在一项新的研究中，来自英国纽卡斯尔大学、剑桥大学、牛津大学和韦尔科姆基金会桑格研究所等研究机构的研究人员对产前人类胎儿骨髓中的血液系统和免疫系统如何发育进行了首次全面分析，发现在短短几周的时间里，许多血细胞和免疫细胞类型产生于发育中的骨髓，包括阻止细菌感染的关键白细胞。相关研究结果于2021年9月29日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Blood and immune development in human fetal bone marrow and Down syndrome”。在这项新的研究中，这些作者使用单细胞RNA技术来分析发育中的骨髓组织样本，以便确定存在的细胞类型以及这些细胞表达的基因。他们观察到血细胞和免疫细胞迅速多样化，成为不同的特化细胞，包括称为中性粒细胞的白细胞用于防止细菌入侵。这种多样化发生在怀孕中期的前6到7周。与胎儿肝脏相比，发育中的骨髓组织存在大量的B细胞类型，这些B细胞既需要帮助对抗感染，也需要对疫苗作出有效反应。论文第一作者、纽卡斯尔大学的Laura Jardine博士说，“我们第一次能够确定发育中的骨髓中的所有血细胞和免疫细胞。这甚至使我们能够看到以前从未被详细地描述过的基质细胞---免疫细胞发育所处的环境。我们为发育中的骨髓构建出的这种细胞图谱将成为科学家们的一个巨大资源。”6.Blood: IL-1介导微生物群诱导的小鼠造血干细胞炎性老化doi:10.1182/blood.2021011570衰老与造血和免疫功能受损有关。这在一定程度上是由于造血干细胞(HSC)群体适应度下降和髓系分化偏强造成的。这种与年龄相关的HSC损伤的原因尚不完全清楚。在这里证明，与年轻SPF小鼠相比，老龄SPF野生型小鼠在稳态骨髓(BM)中产生更多的IL-1a/b，其中大部分IL-1a/b来自髓系BM细胞。此外，稳态老化SPF野生型小鼠的血液中含有更高水平的微生物相关分子模式(MAMPs)，特别是TLR4和TLR8配体。造血系统的老化与成熟和未成熟造血细胞水平的功能损害有关。造血干细胞(HSC)老化3-6的特征是:自我更新能力降低;b)骨髓偏倚造血干细胞数量增加;c)累积的DNA损伤和增殖应激标记;D)细胞凋亡抗性增强;E)表观遗传和转录改变;F)自噬能力的丧失;g)归巢能力降低，粘附分子表达增加。总体而言，衰老与慢性低度炎症有关，这通常被称为“炎症老化”。7.Cell Stem Cell：干细胞移植或并不会导致供体细胞发生DNA的改变doi:10.1016/j.stem.2021.07.012遗传不稳定性是干细胞在再生医学研究中成功应用的一个主要问题，然而，在人类中应用最多的干细胞疗法—造血干细胞移植疗法（HSCT，hematopoietic stem cell transplantation）的突变后果仍然是一个未知数。近日，一篇发表在国际杂志Cell Stem Cell上题为“Antiviral treatment causes a unique mutational signature in cancers of transplantation recipients”的研究报告中，来自荷兰Princess Maxima儿童肿瘤医院等机构的科学家们通过研究发现，干细胞移植并不会导致供体细胞中的DNA发生变化，本文研究提供了重要的证据来证明干细胞移植的安全性。此外，研究人员还发现，抗病毒药物或会引发DNA发生改变；在特殊情况下，该药物甚至能促进癌症的发展，当然这还需要后期进一步的研究来调查这一问题。在人类机体中与造血干细胞移植相关的突变积累。图片来源：Jurrian http://K.de Kanter，et al. Cell Stem Cell (2021). DOI:10.1016/j.stem.2021.07.012研究人员在少数患者机体中发现了一种特殊的突变模式或DNA中的“疤痕”，这是其此前并没有观察到的，为了进一步研究这个疤痕，研究人员利用人工智能软件分析了3000多名已经发生扩散的癌症患者或血液并患者的相关研究数据。通过这种方式，研究人员又发现了9名癌症组织中携带有这种DNA疤痕的患者，研究人员注意到，所有患者都接受了药物更昔洛韦（ganciclovir）的治疗，这种药物能用来治疗机体免疫系统严重衰弱的患者机体的严重病毒感染，比如进行过干细胞移植的患者；有意思的是，研究人员还在患有实体瘤的患者中发现了这种DNA疤痕，这些患者在早期进行了肾脏移植以及药物更昔洛韦的治疗。为了调查药物更昔洛韦是否真的能引发DNA发生改变，研究人员将在实验室中培育的血液干细胞暴露于该药物中，结果他们发现了更昔洛韦引起了他们此前所发现的DNA疤痕，而且更昔洛韦还能导致引发癌症的基因发生变化。随后研究人员还测试了另一种名为膦甲酸（foscarnet）的抗病毒药物，该药物主要用来治疗干细胞移植后机体的病毒感染，但大多数患者因为肾脏所产生的副作用所以并不能长期耐受，在实验室对细胞的测试过程中，膦甲酸并不会引起此前他们利用更昔洛韦进行研究时所发现的额外的DNA改变或DNA疤痕的产生。8.JCI：ADGRG1对氧化应激下的功能性人造血干细胞有富集作用doi:10.1172/JCI148329人类造血干细胞(HSCs)和祖细胞(HPCs)在体外扩增等应激条件下的异质性尚不清楚。本研究发现，体外培养的脐血(CB)CD34+造血干细胞和造血干细胞中SCID再生细胞(src)的频率显著降低。转录组分析和代谢谱显示，人造血干细胞和HPCs线粒体氧化应激随着茎干性的丧失明显增加。极限稀释分析(LDA)显示，在体外培养过程中，功能性人造血干细胞在线粒体活性氧(mitoROS)水平低的细胞群中富集。通过对mitoROS低细胞群的单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析，作者发现，在体外扩增应激下，CD34+CD133+ CB细胞的粘附G蛋白偶联受体G1阳性(ADGRG1+)细胞中，功能性造血干细胞大量富集。GSEA分析显示，CD34+CD133+ ADGRG1+ CB的HSC中富集了MSI2、MLLT3等HSC特征基因。该研究表明，在体外培养过程中，ADGRG1对氧化应激下的功能性人造血干细胞有丰富作用，这可以作为造血干细胞扩增激动剂药物筛选的可靠靶点。HSC移植(HSCT)是一种成熟和有效的基于干细胞的治疗方法，用于治疗许多血液学或非血液学疾病。然而，移植时使用有限数量的造血干细胞，如CB或基因编辑的造血干细胞，可能导致造血重建不完全或造血功能衰竭。体外扩增是克服造血干细胞稀缺性限制的一种潜在手段。9.Cell Stem Cell：蛋白HSF1促进造血干细胞在外培养时保持健康和对抗衰老doi:10.1016/j.stem.2021.07.009作为血细胞的前体细胞，造血干细胞（HSC）一直是出了名的难以在培养皿中生长。在一项新的研究中，来自美国加州大学圣地亚哥分校和拉霍亚免疫学研究所的研究人员发现了这个潜在的问题为何产生，并开发出一种方法来让体外培养的造血干细胞保持健康。这些发现对寻求造血干细胞移植的患者来说是个好消息，并可能指出了一种抵御造血干细胞衰老的新方法。相关研究结果于2021年8月12日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“Hsf1 promotes hematopoietic stem cell fitness and proteostasis in response to ex vivo culture stress and aging”。图片来自Cell Stem Cell, 2021, doi:10.1016/j.stem.2021.07.009。在这项新的研究中，论文第一作者、Signer实验室博士后研究员Miriama Kruta博士及其同事们发现在培养皿的外来环境中，造血干细胞开始产生过量的蛋白质，造成极端应激。这种应激状态激活了热休克反应，即一种是由热休克因子1（HSF1）调节的高度保守的应激减少途径。这些作者确定了两种不同的小分子：Hsp90抑制剂坦螺旋霉素（tanespimycin, 全称17-N-allylamino-17-demethoxygeldanamycin，缩写17-AAG）和HSF1激活剂（HSF1 activator, HSF1A），它们都能高度激活HSF1基因。通过向体外培养的造血干细胞中添加这两种小分子中的一种，热休克途径的活性增强有助于重新平衡造血干细胞的平衡状态或者稳态。10.Cell Stem Cell：揭示造血干细胞休眠新机制doi:10.1016/j.stem.2021.07.003在一项新的研究中，来自加拿大玛嘉烈公主癌症中心和多伦多大学的研究人员对休眠的造血干细胞如何被激活有了更广泛的了解，这可能为开发针对一些癌症的治疗方法铺平道路。他们通过对溶酶体进行深入的机理研究取得了这一发现。这项新的研究建立在关于溶酶体的新知识上，显示它们作为关键的信号枢纽，调节长期造血干细胞（long-term hematopoietic stem cell, LT-HSC）。相关研究结果于2021年8月2日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“TFEB-mediated endolysosomal activity controls human hematopoietic stem cell fate”。论文通讯作者为玛嘉烈公主癌症中心的John Dick博士和Stephanie Xie博士。论文第一作者为玛嘉烈公主癌症中心的Laura Garcia-Prat博士。这些作者发现，溶酶体受到蛋白TFEB（transcription factor EB）和MYC的二分调节，以平衡激活LT-HSC所需的分解代谢和合成代谢过程，并指导其谱系命运TFEB介导的内溶酶体途径诱导导致膜受体降解，限制LT-HSC的代谢和有丝分裂激活，促进它们的静止和自我更新，并调控它们的红系-髓系细胞定型（erythroid-myeloid commitment）。相反，MYC参与生物合成过程，同时抑制溶酶体分解代谢，驱动LT-HSC激活。这项研究确定了TFEB介导的溶酶体活性控制是适当和协调的干细胞命运决定的中心调节中心。这些作者探究了为什么造血干细胞可以保持多年的休眠状态，以及溶酶体如何在这种深度不活跃的状态下持续充当传感器。他们发现，尽管造血干细胞处于休眠状态，但其内部的溶酶体仍然非常活跃，“剪断和灭活”参与干细胞膜内生长信号传递和营养运输的受体，使其保持沉睡状态。更多研究进展：发布于 2021-12-16 17:27造血干细胞干细胞治疗干细胞​赞同 1​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录生

Cell子刊：程涛/程辉/周波/刘兵团队揭示人造血干细胞最早定植骨髓的时间点和微环境特征_腾讯新闻

Cell子刊：程涛/程辉/周波/刘兵团队揭示人造血干细胞最早定植骨髓的时间点和微环境特征_腾讯新闻

Cell子刊：程涛/程辉/周波/刘兵团队揭示人造血干细胞最早定植骨髓的时间点和微环境特征

造血干细胞（Hematopoietic Stem Cell，HSC）位于造血级联的顶端，具有长期自我更新和多向分化的潜能，能产生所有血液细胞类型，维系机体功能。虽然HSC的发生过程在斑马鱼和小鼠等动物模型被充分揭示，但由于研究技术的缺乏和研究材料的稀缺，目前对人类早期胚胎造血发育的认识仍十分有限。有研究通过异种移植实验表明，HSC最早出现在胚胎卡内基阶段（Carnegie Stage，CS）14（妊娠后32天）的主动脉-性腺-中肾（AGM）区域。随后HSC被释放到循环血液中，最早在CS17（妊娠后41天）迁移到胎肝进行扩增和/或分化。

然而HSC何时定植到骨髓和脾脏，目前缺乏功能学证据。造血微环境又称作造血干细胞龛（niche），由多种细胞及其产生的细胞外黏附分子和细胞因子构成。Niche细胞通过分泌重要的细胞因子如CXCL12和SCF来调节HSC的功能。然而，在胚胎时期的骨髓中，参与HSC定植和维持的微环境成分及其调控机制仍有待阐明。

2022年11月3日，中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）程涛教授/程辉研究员团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周波研究员、解放军总医院第五医学中心刘兵教授合作，在Cell Stem Cell期刊发表了题为：Uncovering the emergence of HSCs in the human fetal bone marrow by single cell RNA-seq analysis的研究论文。

该研究在国际上率先阐明了人胚骨髓中第一波造血干细胞（HSC）的定植时间点、分子特征及其与微环境细胞的相互作用，揭示了HSC在人胚骨髓中定植的机制，并为未来HSC发育的研究提供了宝贵的资源。该研究还被选为 Cell Stem Cell 当期封面故事。

该研究首先利用高通量10×Genomics单细胞转录组测序解析了人类胚胎骨髓（10-14周）和脾脏（12-14周）造血干/祖细胞（HSPC）及其造血微环境群体。在骨髓和脾脏中均检测到了免疫表型和转录组定义的HSC/多潜能祖细胞（MPP）。然而通过免疫缺陷鼠移植实验进一步证实，真正具有长期多系造血重建能力的HSC直到12周才出现在骨髓中，相反，12-14周的脾脏均未检测到功能性的HSC。

为了阐明最早定植于胚胎骨髓的HSC分子特征，进一步整合多个发育阶段的HSC/MPP单细胞测序数据。发现与成体骨髓中的HSC/MPP相比，胎髓HSC/MPP高表达cell-ECM互作的基因，并且在早期胚胎骨髓（10-14周）的HSC/MPP中表现更为显著，提示该过程可能参与HSC的骨髓定植。该时期的HSC/MPP细胞周期更活跃，而中期胚胎骨髓（17-22周）的HSC/MPP则处于相对静息状态，并且表达和激活更多与HSC干性维持相关的转录因子，提示早期胚胎骨髓HSC/MPP的功能活性低于中期。

此外，研究发现HSC定植骨髓前后，niche细胞类型以及转录组并无显著差异，提示HSC定植骨髓前其niche已经建立。进一步，利用受配体基因互作分析揭示了aEC（arteriolar endothelial cells）和CAR细胞 （CXCL12-abundant reticular cells）是支持HSC功能的重要niche细胞。这两类细胞高表达PTN、DLK1、IGF1、JAG1和CXCL12等多种造血支持因子。

体外共培养实验也证明CAR细胞来源的PTN能维持HSC/MPP的功能。为系统探究胚胎到成体发育过程中微环境细胞的变化特征，将胚胎骨髓发育早期（10-12周）和已发表的胚胎骨髓发育中期（16-19周）及成体骨髓的niche细胞的单细胞测序数据进行整合分析。发现CAR细胞在发育过程中呈现阶段性的转录组变化，胚胎和成体骨髓来源的CAR细胞分别表达阶段特异性的细胞因子，提示不同发育阶段的HSC可能受到来自niche的不同因子的调控。

最后，为了进一步解析HSC为何优先选择定植于骨髓而非脾脏，利用受配体基因互作分析揭示胎肝来源的HSC与骨髓和脾脏来源的基质细胞、内皮细胞等微环境群体之间潜在的细胞间相互作用。发现骨髓niche细胞相比于脾脏，表达更多支持HSC迁移、维持和扩增的关键信号，提示人胚胎骨髓为HSC定植提供了更优良的“土壤”。

总之，该研究在国际上率先证实了HSC最早定植骨髓的时间点，填补了该领域的空白，剖析了人胚胎HSC和骨髓及脾脏微环境细胞的转录组景观图，预测了可能参与HSC骨髓定植的关键因子，为HSC发育的研究提供丰富的参考数据，同时也为临床造血干细胞移植后归巢提供了重要启示。

中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）程涛教授和程辉研究员，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周波研究员以及解放军总医院第五医学中心刘兵教授为共同通讯作者。中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）博士生郑昭烽、暨南大学博士生贺涵、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心博士生唐新宇、陆军军医大学博士生张晗、天津医科大学博士生苟芳琳以及天津市中心妇产科医院杨华主任为并列第一作者。

中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）周家喜研究员和暨南大学兰雨研究员、陆军军医大学文爱清教授为本研究提供了重要帮助和支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2022.10.005

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