第一章造血检验的基础理论.ppt

第二篇第二篇 造血基础理论造血基础理论 第一章 造血检验的基础理论 第一章第一章 造血基础理论造血基础理论 •第一节 造血器官与造血 •第二节 造血微环境 •第三节 造血细胞•第四节 血细胞的生长发育•第五节 造血调控 •第六节 细胞凋亡第一章 造血检验的基础理论 造血器官造血器官造血造血造血器官造血器官造血器官生成各种血细胞的过程称为造血（hematopoiesis，hemopoiesis） 机体有完善的组织器官能够生成并支持造血细胞分化、发育、增殖和成熟，这些组织器官称之为造血器官(hematopoietic organ) 第一章 造血检验的基础理论 第一节第一节 造血器官与造血造血器官与造血造血器官分为胚胎期造血器官出生后造血器官髓外造血骨髓造血淋巴器官造血第一章 造血检验的基础理论 一、胚胎期造血器官一、胚胎期造血器官第一章 造血检验的基础理论 （一）（一）中胚层造血（卵黄囊造血中胚层造血（卵黄囊造血 ）） 造血时间造血时间人胚第2周末～人胚第9周时止造血特点造血特点1.血岛形成 囊壁上的胚外中胚层的间质细胞在内胚层细胞的诱导下开始分化，这些具有自我更新能力的细胞，在卵黄囊壁上聚集成团，称为血岛（blood island）。

血岛是人类最初的血管和造血的生发中心 第一章 造血检验的基础理论  卵黄囊血岛形成示意图卵黄囊血岛形成示意图 第一章 造血检验的基础理论  2.人体唯一的血管内造血   3.产生第一代巨幼红细胞， 主要有三种特殊Hb：Hb-Gower1 Hb-Gower2 Hb-Portl and 同时产生少量HbF 第六周后，中胚层造血逐渐被肝脏 造血代替造血特点造血特点（一）中胚层造血（卵黄囊造血（一）中胚层造血（卵黄囊造血 ））第一章 造血检验的基础理论 生理条件下，Hb有三种构象形式：脱氧Hb、氧合Hb和高铁HbHb（（四聚体）四聚体）血红素血红素原卟啉原卟啉铁铁2条条α链链2条非条非α链链珠蛋白：由珠蛋白：由4条多肽链条多肽链组成组成第一章 造血检验的基础理论 生理性血红蛋白种类•胚胎期：•成人：第一章 造血检验的基础理论 THE NORMAL  HUMAN HEMOGLOBENSHemoglobinGlobin ChainsMajor SourceEmbryoNeonateAdult%%%Gower1ζ2/ε2Yolk sac5000Gower2α2/ε2Yolk sac2500Porthlandζ2/γ2Yolk sac2500Hb Fα2/Gγ2aLiver,spleen075＜＜1α2/Aγ2Hbaα2/β2Bone marrow02597HbA2α2/δ2Bone marrow0＜＜13第一章 造血检验的基础理论      （二）肝脏造血（二）肝脏造血造血时间造血时间人胚第6周～出生时。

造血特点造血特点1.肝造血 由卵黄囊血岛造血干细胞迁移至肝脏所致产生第二代幼红细胞，主要合成胎儿血红蛋白（HbF）胚胎第4个月后生成粒细胞，但不生成淋巴细胞第一章 造血检验的基础理论    （二）肝脏造血（二）肝脏造血造血特点造血特点2.脾造血 （人胚5周～出生后）首先产生红细胞，以后产生粒细胞，5个月可以形成淋巴细胞和单核细胞，出生后只产生淋巴细胞3.胸腺造血 （人胚6周～7周）形成淋巴细胞，也可产生少量红细胞和粒细胞4.淋巴结造血 （人胚7周～出生后）终生形成淋巴细胞和浆细胞 第一章 造血检验的基础理论    （三）骨髓造血（三）骨髓造血造血时间造血时间造血特点造血特点人胚14周～出生后 出生后唯一产生粒、红、巨核细胞的场所，也可产生淋巴细胞、浆细胞和单核细胞除产生HbF外，还可产生HbA和HbA2 人胚胎期造血器官及造血特点人胚胎期造血器官及造血特点造血器官造血时间造血特点中胚层造血人胚2周末～9周人体唯一的血管内造血，可形成第一代巨幼红细胞，产生Hb-Gower1、Hb-Gower2和Hb-portland肝脏造血人胚6周～出生时形成第二代幼红细胞，4个月时可形成粒细胞脾脏造血人胚5周～出生后首先产生红细胞，以后产生粒细胞，5个月可以形成淋巴细胞和单核细胞，出生后只产生淋巴细胞胸腺造血人胚6周～7周形成淋巴细胞，也可以产生红细胞和粒细胞淋巴结造血人胚7周～出生后终生形成淋巴细胞和浆细胞骨髓造血人胚14周～出生后出生后唯一产生粒、红、巨核细胞的场所，也可产生淋巴细胞、浆细胞和单核细胞。

除产生HbF外，还可产生HbA和HbA2第一章 造血检验的基础理论    二、出生后造血器官二、出生后造血器官骨髓造血骨髓造血根据造血器官不同出生后造血分为淋巴器官造血淋巴器官造血第一章 造血检验的基础理论  （一）骨髓造血（一）骨髓造血     骨髓被封闭于坚硬的骨髓腔内中，肉眼观是一种海绵样、胶状的组织健康成人骨髓约占体重的4.5％(3.4～5.9％)，平均重量为2800g(1600g～3700g）骨髓按其组成和功能分为红骨髓和黄骨髓骨髓分为红骨髓黄骨髓第一章 造血检验的基础理论  1 1. 有着活跃的造血功能不同年龄的人群红骨髓的分布不同，5岁以下的儿童全身的骨髓腔内均为红骨髓，5～7岁后，长骨的骨髓中开始出现脂肪细胞18岁时，红骨髓仅存在于扁骨、短骨及长管状骨的近心端，如颅骨、胸骨、脊椎骨、肋骨、髂骨以及肱骨和股骨的近心端红骨髓占全部骨髓的50％左右红骨髓红骨髓 第一章 造血检验的基础理论  1. 1.       红骨髓主要由结缔组织、血管、神经及造血实质细胞组成，由网状纤维和网状细胞构成立体网架，各发育阶段的血细胞位于网孔中红骨髓内有丰富的血管系统，血窦是最突出的结构。

血窦内是成熟的血细胞，血窦间充满各发育阶段的造血细胞红骨髓红骨髓 第一章 造血检验的基础理论  1 . 1 .    骨髓中造血细胞的分布具有一定区域性1）红细胞造血岛位于血窦附近，随着细胞的成熟逐渐贴近血窦壁，并通过内皮细胞进入血窦；（2）粒细胞造血岛远离血窦，位于造血索中央，成熟后能够移向血窦，穿过血窦壁进入血流；（3）巨核细胞常紧贴于血窦壁上，将其伪足伸入血窦内，当血小板成熟后从巨核细胞的胞质分离出来直接释放进入血流红骨髓红骨髓 第一章 造血检验的基础理论  2.2.黄骨髓黄骨髓      骨髓中的造血细胞被脂肪细胞替代成为黄骨髓黄骨髓在正常情况下不再参与造血，但仍保留造血的潜能当机体需要时（如急性失血或溶血时）可重新恢复其造血功能健康成人黄骨髓约占骨髓总量的50％第一章 造血检验的基础理论    （二）淋巴器官造血（二）淋巴器官造血淋巴器官中枢淋巴器官周围淋巴器官骨髓胸腺脾淋巴结黏膜淋巴组织（扁桃体）  淋巴细胞聚集和免  疫应答发生的场所淋巴细胞产生、增殖分化和成熟的场所第一章 造血检验的基础理论 （二）淋巴器官造血（二）淋巴器官造血1.胸腺 产生淋巴细胞和分泌可促进T细胞分化、发育和成熟的胸腺素。

 2.脾 T、B淋巴细胞分化、成熟的主要场所之一，同时具有造血、储血、滤血和免疫反应等多种功能 3. 淋巴结 出生后，淋巴结只产生淋巴细胞和浆细胞 第一章 造血检验的基础理论  （三）（三） 髓外造血髓外造血  正常情况下，出生2个月后的婴儿，骨髓以外的组织如肝、脾、淋巴结等不再制造红细胞、粒细胞和血小板，但在某些病理情况下，如骨髓纤维化、骨髓增生性疾病以及某些恶性贫血时，这些组织又可重新恢复其造血功能，称为髓外造血（extramedullary hematopoiesis）  髓外造血常见于儿童，外周血中常出现较多幼稚血细胞及细胞碎片，常可导致相应器官肿大肝髓外肝髓外造血造血第一章 造血检验的基础理论  第二节第二节 造血微环境造血微环境     造血细胞赖以生长发育的内环境称为造血微环境（hematopoietic　microenvironment，HIM）造血微环境是由骨髓基质细胞（stromal cell）、微血管、神经、细胞外基质和基质细胞分泌的细胞因子等构成，是造血干细胞赖以生存的场所，也是造血细胞增殖、分化、发育和成熟的场所 定义第一章 造血检验的基础理论 第二节第二节 造血微环境造血微环境造血微环境分为骨髓血管系统 骨髓神经   骨髓基质细胞、细胞外基质及细胞因子 第一章 造血检验的基础理论     一、骨髓血管系统一、骨髓血管系统 骨髓的静脉窦与集合窦统称为骨髓血窦。

血窦壁的特点是：完整的血窦壁由内皮细胞、颗粒状基底膜和外皮细胞构成，但只有内皮细胞层是完整的绝大部分血窦壁仅由一层内皮细胞构成骨髓骨髓血窦血窦第一章 造血检验的基础理论    一、骨髓血管系统一、骨髓血管系统    平时血窦的窦壁无孔，当血细胞通过时，可形成一个临时通道造血活跃时，窦壁孔隙增多，有利于发育成熟的血细胞释放入血内皮细胞转运细胞的孔道常达2μm～3μm, 最大直径为6μm，因此，穿越的细胞必须具有变形性 第一章 造血检验的基础理论  二、二、 骨髓神经骨髓神经  脊神经骨髓神经血管扩展或收缩血细胞的释放分支调节调节第一章 造血检验的基础理论 三、骨髓基质细胞、细胞外基质三、骨髓基质细胞、细胞外基质 及细胞因子及细胞因子1.骨髓基质细胞2.细胞外基质3.骨髓基质细胞分泌的细胞因子第一章 造血检验的基础理论  1.1.骨髓基质细胞骨髓基质细胞 骨髓基质细胞成纤维细胞内皮样细胞脂肪细胞 巨噬细胞基质干细胞营养造血细胞，并支持其增殖和分化；分泌造血调控因子第一章 造血检验的基础理论  2.2.细胞外基质细胞外基质 分泌骨髓基质细胞细胞外基质糖蛋白蛋白多糖胶 原第一章 造血检验的基础理论  2.2.细胞外基质细胞外基质作  用的 作 用细 胞 外 基 质构成微环境中有活力的结构支架，给造血细胞以支撑、保护和营养作用。

 粘附作用：介导造血细胞与基质细胞及细胞外基质的相互识别、相互作用介导造血细胞和多种细胞因子之间的粘附和信息传导第一章 造血检验的基础理论          3.3.细胞因子细胞因子 骨髓基质细胞细胞因子产生 调控改变造血干、祖细胞的分化、发育 基质细胞的增殖分泌状态  共同调节HSC归巢和增殖、分化 第一章 造血检验的基础理论  第三节第三节 造血细胞造血细胞定义干细胞是指存在于胚胎直至成体的具有增殖、自我更新能力以及多向分化潜能的原始细胞 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 分类能形成完整个体受精卵、胚胎干细胞能分化多种组织细胞造血干细胞 、神经干细胞、间质干细胞   能分化一种类型细胞肝干细胞、肠上皮干细胞 第一章 造血检验的基础理论           一、造血干细胞一、造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）      造血干细胞是具有高度自我更新和多向分化能力，在造血组织中含量极少，形态难以辩认的类似小淋巴细胞样的一群异质性的细胞群体 定义特征①高度的自我更新能力，也称自我维持 ②多向分化能力，也称全能性 ③不均一性，即多态性。

 电镜下的造血干细胞第一章 造血检验的基础理论  TillTill实验实验第一只小鼠全部骨髓X线照射小鼠死亡第一章 造血检验的基础理论  TillTill实验实验第二只小鼠部分骨髓在x线照射区外造血衰竭 后逐渐恢复小鼠存活第一章 造血检验的基础理论  TillTill实验实验第三只小鼠全部骨髓x线照射供体小鼠抽出骨髓或血液小鼠存活第一章 造血检验的基础理论 Till实验说明： 骨髓或血液中存在着造血细胞的祖先，我们把这些血细胞的祖先称为造血干细胞         TillTill实验实验第一章 造血检验的基础理论       一、造血干细胞一、造血干细胞表  面  标  志有CD34+、CD38-等，其中最重要的是CD34抗原 CD34 + 造血细胞是公认理想的造血干/祖细胞移植物 CD34+ CD38-是造血干/祖细胞的表面标志 第一章 造血检验的基础理论          二、造血祖细胞二、造血祖细胞（hematopoietic progenitor cell，HPC） 定义     由造血干细胞分化而来，但部分或全部丧失自我更新能力的过渡性、增殖性细胞群。

 特征①一定的增殖能力② 一定的分化能力③ 但与造血干细胞相比分化方向比较局限集落造血祖细胞第一章 造血检验的基础理论 造血干造血干/祖细胞的部分特征祖细胞的部分特征特征造血干细胞 早期/晚期造血祖细胞自我更新能力强弱/无体内重建造血能力长期短期/无CD33阴性阳性CD34阳性阳性/阴性CD38阴性阳性HLA-DR阴性阳性第一章 造血检验的基础理论 三、造血干三、造血干/ /祖细胞的临床应用祖细胞的临床应用  公认的理想靶细胞 胎肝干细胞移植    外周血干细胞移植 脐血干细胞移植 造血干细胞移植骨髓移植 基 因治 疗 第一章 造血检验的基础理论     四、骨髓间质干细胞四、骨髓间质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）       MSC具有干细胞的共性，即具有多向分化潜能和自我更新能力，可在不同环境条件下被诱导分化成不同种类的细胞，如成骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞和血管内皮细胞等  特征利用MSC进行组织工程学研究的优势 ①取材方便且对机体无害②移植时不存在组织配型及免疫排斥问题③在治疗创伤性疾病中具有应用价值骨髓间质干细胞第一章 造血检验的基础理论  第四节第四节 血细胞的生长发育血细胞的生长发育HPC      所有血细胞均来源于造血干细胞，造血干细胞在造血微环境及细胞因子等诱导下，增殖分化为各系祖细胞，继续向下分化成为形态可辨认的各种原始细胞，经过幼稚阶段，最终进一步发育为具有特定功能的成熟阶段细胞，释放进入外周血发挥作用。

 HSC various series blast cellsImmature cell Mature cell第一章 造血检验的基础理论       一、血细胞发育一、血细胞发育  血细胞的发育是一个连续的过程，经历了增殖、分化、成熟和释放等过程1.增殖      血细胞通过分裂使其数量增加的现象    血细胞主要通过有丝分裂方式增殖  第一章 造血检验的基础理论  2.分化       血细胞在发育过程中失去某些潜能，转变为具有新功能细胞的过程       一、血细胞发育一、血细胞发育第一章 造血检验的基础理论 3. 成熟          细胞定向分化后通过增殖和演变，由原始细胞经幼稚细胞到成熟细胞的全过程       一、血细胞发育一、血细胞发育第一章 造血检验的基础理论 4.释放  成熟的终末细胞通过骨髓屏障进入血循环的过程       一、血细胞发育一、血细胞发育第一章 造血检验的基础理论 二、血细胞生长发育过程二、血细胞生长发育过程 造血干细胞阶段 造血祖细胞阶段 原始及幼稚细胞阶段 维持造血干细胞数量衡定；是分化为各系祖细胞的源泉  细胞数量放大的主要阶段，对维持血细胞的数量起重要作用。

失去了自我更新能力和分化能力，在骨髓涂片中形态可以辨认 第一章 造血检验的基础理论      三、血细胞的命名三、血细胞的命名     骨髓造血细胞按所属系列分为六大系统：2.粒细胞系1.红细胞系 3.巨核细胞系4.淋巴细胞系5.单核细胞系6.浆细胞系第一章 造血检验的基础理论 各系血细胞分化发育阶段及名称各系血细胞分化发育阶段及名称第一章 造血检验的基础理论  第五节第五节 造血调控造血调控造血细胞的增殖、分化与成熟的调控是一个多因素、多水平的复杂的调控基因调控 微环境中细胞因子调控 细胞因子受体调控 细胞粘附分子调控 细胞外基质调控 细胞信号传递调控 维持正常的造血平衡第一章 造血检验的基础理论      一、造血的基因调控一、造血的基因调控原癌基因 c-myc ras  c-abl  bcl-2  c-kit  正信号 ，促进细胞的增殖 抑癌基因 p53  WT1 NF1   PRB  DCC Rb   负信号 ，抑制细胞的增殖1.2.第一章 造血检验的基础理论 信号转导的调控 G蛋白偶联受体信号转导通路 腺苷酸环化酶-cAMP-PKA    信号转导通路 PLCβ/IP3/DG信号转导通路 受调蛋白水解 依赖的受体        信号转导通路 诱导或抑制细胞增殖与分化      一、造血的基因调控一、造血的基因调控3.酶偶联受体 信号转导通路 第一章 造血检验的基础理论     二、造血的体液调控二、造血的体液调控细胞因子对造血的体液调控起着重要作用。

 造血生长因子造血生长因子 按功能分类细胞因子造血抑制因子正向调控 负向调控 第一章 造血检验的基础理论 （一）造血的正向调控因子（一）造血的正向调控因子白细胞介素    促红细胞生成素    FLT－3配体    集落刺激因子 干细胞因子 早期造血因子   白血病抑制因子    巨核细胞集落刺激因子    血小板生成素    其他细胞因子   GM－CSF   multi-CSF  G－CSF  M－CSF 晚期造血因子 第一章 造血检验的基础理论 （二）造血的负向调控因子（二）造血的负向调控因子 造血的负向调控因子 转化生长因子β 肿瘤坏死因子 干扰素α、β、γ 趋化因子 其他抑制因子 第一章 造血检验的基础理论  第六节第六节 细胞凋亡细胞凋亡 （apoptosis） 定义     细胞凋亡（apoptosis）：是在基因调控下细胞自主而有序的死亡，是细胞死亡的一种生理形式      细胞坏死（necrosis）：是指细胞在生理过程中的意外死亡，常见于各种因素对细胞侵袭使细胞受到损伤，是一种被动的死亡过程 第一章 造血检验的基础理论 一、细胞凋亡的特征性改变一、细胞凋亡的特征性改变（一）细胞凋亡的形态变化细胞膜的变化 细胞质的变化 细胞核的变化 凋亡小体形成 第一章 造血检验的基础理论 细胞凋亡和胞凋亡和细胞坏死的区胞坏死的区别特征细胞凋亡细胞坏死机制基因调控的程序化细胞死亡，主动进行（自杀性）意外事故性细胞死亡，被动进行（他杀性）诱发因素特定的或生理性各种病理性细胞数量单个细胞丢失成群细胞死亡质膜完整肿胀溶解破坏细胞核固缩碎裂为片断溶解破碎染色质凝集呈半月状模糊疏松线粒体肿胀通透性增加细胞色素c释放肿胀破裂细胞器完整损伤内容物释放无有炎症反应无有核DNA降解为完整倍数大小的片段随机不规则断裂凝胶电泳梯状条带形分散形态 第一章 造血检验的基础理论 （二）细胞凋亡的生物化学特征（二）细胞凋亡的生物化学特征染色质DNA降解 胞质内Ca2+浓度增高 胞质内pH降低 RNA与蛋白质大分子的合成 第一章 造血检验的基础理论    (三三)、细胞凋亡的基因调控、细胞凋亡的基因调控     细胞凋亡是在基因调控下进行的。

现已证明，原癌基因和抑癌基因都可能影响细胞凋亡 基因调控启动和促进细胞凋亡的基因 抑制细胞凋亡的基因 第一章 造血检验的基础理论 WT1基因  (三三)、、细胞凋亡的基因调控细胞凋亡的基因调控p53基因 促进细胞凋亡的基因抑制细胞凋亡的基因 c-rel 基因 PRB基因 ras相关基因C-kit,c-abl基因          c-myc基因,Bcl-2基因第一章 造血检验的基础理论 (四四)、、细胞凋亡的生物学意义细胞凋亡的生物学意义（一）细胞凋亡普遍的生物学意义 （二）血液系统细胞凋亡的意义 胚胎发育及形态发生 、正常细胞群的稳定、防御和免疫反应、细胞损伤、老化、肿瘤的发生等均与细胞凋亡有关活跃的细胞凋亡机制保持血细胞数量和功能的恒定；对细胞凋亡机制的研究导致深入探讨恶性血液肿瘤的发病机制及治疗的新方法  第一章 造血检验的基础理论 •自噬（自噬（autophagy））–细细胞胞自自噬噬 (autophagy or autophagocytosis)：：又又称称为为ⅡⅡ型型细细胞胞死死亡亡，，是是细细胞胞在在自自噬噬相相关关 基基 因因 (autophagy related gene，，Atg)的的调调控控下下利利用用溶溶酶酶体体降降解解自自身身受受损损的的细细胞胞器器和和大大分子物质的过程。

分子物质的过程 自噬的概念自噬的概念–比利时科学家Christian de Duve在上世纪50年代经过电镜察看到自噬体（autophagosome）构造，并且在 1963 年溶酶体国际会议上首先提出了“自噬”这种说法因而Christian de Duve被公以为自噬研讨的鼻祖Christian de Duve 也因发现溶酶体，于1974年取得诺贝尔奖第一章 造血检验的基础理论 •蛋白酶体途径：降解细胞内降解细胞内短寿短寿(short-lived)、、多聚泛素化多聚泛素化(ubiquitination)的蛋白质的蛋白质–原核生物：通过原核生物：通过19S的蛋白酶体能识别靶蛋白的特定氨基酸序列并将其的蛋白酶体能识别靶蛋白的特定氨基酸序列并将其降解–真核生物：则是通过真核生物：则是通过26S的蛋白酶体降解蛋白质的蛋白酶体降解蛋白质•内吞途径：将将跨膜蛋白跨膜蛋白运送到溶酶体降解运送到溶酶体降解•细胞自噬途径：而：而长寿蛋白长寿蛋白(long-lived protein)、、蛋白聚集物蛋白聚集物及膜及膜包被的包被的细胞器细胞器是通过细胞自噬的方式在溶酶体降解是通过细胞自噬的方式在溶酶体降解。

1.1 细胞内成分的主要降解途径细胞内成分的主要降解途径第一章 造血检验的基础理论 大自噬（一般）大自噬（一般） 1–由内质网来源的膜包绕待降解物形成自噬体，然后与溶酶体融合并降解其内容物；1.2 自噬的分类自噬的分类——根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同小自噬小自噬 2–溶酶体的膜直接包裹长寿命蛋白等，并在溶酶体内降解； –胞质内蛋白结合到分子伴侣后被转运到溶酶体腔中，然后被溶酶体酶消化CMA 的底物是可溶的蛋白质分子，在清除蛋白质时有选择性，而前两者无明显的选择性    3分子伴侣介导的自噬（CMA）：第一章 造血检验的基础理论 1.2 自噬的分类自噬的分类——根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同第一章 造血检验的基础理论 1.3 自噬的代谢功能自噬的代谢功能第一章 造血检验的基础理论 •研究发现已有35种Atg（autophagy-related genes） 基因及其编码的蛋白参与自噬体的形成2.1 自噬的基因调控自噬的基因调控Atg基因作用Atg1,Atg13,Atg17丝氨酸丝氨酸/苏氨酸激酶复合物，苏氨酸激酶复合物，TOR激酶等激酶等上游信号的调控上游信号的调控Atg6,Atg14,Vps15,Vps34脂质激酶，介导囊泡成核脂质激酶，介导囊泡成核Atg2,Atg9,Atg18促进成熟自噬体与促进成熟自噬体与Atg蛋白分离后的循环蛋白分离后的循环利用利用Atg8,Atg12构成两种泛素样系统促进囊泡迁移构成两种泛素样系统促进囊泡迁移Atg22发挥空泡透酶的作用使自噬降解产生的发挥空泡透酶的作用使自噬降解产生的氨基酸从降解腔隙中释放氨基酸从降解腔隙中释放第一章 造血检验的基础理论 2.1 自噬的基因调控自噬的基因调控•PI3K：磷脂酰肌醇：磷脂酰肌醇-3激激酶酶•MAPK：促分裂素原活：促分裂素原活化蛋白激酶化蛋白激酶•AMPK：腺苷酸活化蛋：腺苷酸活化蛋白激酶白激酶•TSC 1/2:结节性硬化复结节性硬化复合物合物1/2•Rheb:鸟苷三磷酸酶鸟苷三磷酸酶•HIFs:缺氧活化因子缺氧活化因子•紫色的线表示对自噬的的线表示对自噬的正调节作用，而正调节作用，而黄线则则表示负调节作用。

表示负调节作用•许多通路都集中于许多通路都集中于AMPK-mTORC1轴轴上绿线指指mTOR-独立的通独立的通路第一章 造血检验的基础理论 2.1 自噬的基因调控自噬的基因调控•mTORC1：哺乳动物的雷：哺乳动物的雷帕霉素靶蛋白复合物帕霉素靶蛋白复合物1•Atg12/LC3：两种泛素样：两种泛素样加工系统，包裹自噬底物加工系统，包裹自噬底物形成自噬体形成自噬体•Atg12-Atg5-Atg16L1:与与外膜结合，促进伸展外膜结合，促进伸展•Atg5:决定膜伸展方向决定膜伸展方向•LC3-ⅡⅡ：自噬体标志分子，：自噬体标志分子，判断诱导或抑制判断诱导或抑制•Atg9:嵌膜蛋白来回循环移嵌膜蛋白来回循环移动活化该激酶复合物从而动活化该激酶复合物从而产生自噬分隔膜产生自噬分隔膜•PE:磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺第一章 造血检验的基础理论 •应激功能–细胞自噬是细胞在饥饿条件下的一种存活机制 当营养缺乏时，细胞自噬增强，使非关键成分降解，释放出营养成分，以保证过程的继续•防御功能–在细胞受到致病微生物感染时，细胞自噬起一定的防御作用•维持细胞稳态–在骨骼机和心肌，细胞自噬有特殊的“看家”(house keeping)功能，帮助细胞浆成分，包括线粒体，进行更新。

•延长寿命–细胞自噬可降解损伤的细胞器、细胞膜和变性蛋白等胞内成分–如果细胞自噬受损衰竭，细胞损伤就会堆积、累加，产生老化•控制细胞死亡及癌症–当前，决定细胞自噬导致细胞死亡，还是维持细胞存活的因子尚不完全清楚所以，细胞自噬与细胞死亡之间的因果关系还没有最后定论3.1自噬的生物学意义自噬的生物学意义第一章 造血检验的基础理论 •自自噬噬能能清清除除不不正正常常构构型型的的蛋蛋白白质质，，并并消消化化受受损损和和多多余余的的细细胞胞器器，，是是真真核核细细胞胞中中广广泛泛存存在在的的降降解解/再循环系统再循环系统•在在细细胞胞新新陈陈代代谢谢、、结结构构重重建建、、生生长长发发育中起着重要作用育中起着重要作用•在在饥饥饿饿和和新新生生儿儿早早期期，，自自噬噬作作用用明明显显加加强强，，自自噬噬体体显显著著增多增多3.1 自噬的代谢功能自噬的代谢功能第一章 造血检验的基础理论 3.1 自噬的代谢功能自噬的代谢功能•自噬在成年哺乳动物饥饿时自噬在成年哺乳动物饥饿时的作用•在肝脏和心脏中的自噬产生在肝脏和心脏中的自噬产生脂肪酸和氨基酸，异化分解脂肪酸和氨基酸，异化分解产生能量在肝脏中，这些产生能量。

在肝脏中，这些能量驱动着糖原异生和生酮能量驱动着糖原异生和生酮作用的发生作用的发生•氨基酸是生酮作用和糖原异氨基酸是生酮作用和糖原异生的底物，而由脂肪酸生成生的底物，而由脂肪酸生成的乙酰辅酶的乙酰辅酶A只能用作生酮只能用作生酮作用•当饥饿持续时，脂肪和肌肉当饥饿持续时，脂肪和肌肉的降解在为肝脏提供底物时的降解在为肝脏提供底物时起着越来越重要的作用，而起着越来越重要的作用，而肝脏则为大脑提供葡萄糖和肝脏则为大脑提供葡萄糖和酮体第一章 造血检验的基础理论 自噬的代谢与疾病自噬的代谢与疾病器官自噬的角色疾病通用功能通用功能氨基酸；细胞质更新；选氨基酸；细胞质更新；选择性降解细胞器择性降解细胞器抑制肿瘤发生抑制肿瘤发生大脑大脑防聚集；防聚集；Parkin-依赖线粒依赖线粒体自噬；调节能量平衡体自噬；调节能量平衡帕金森病；帕金森病；阿尔茨海默氏症阿尔茨海默氏症肌肉肌肉维持肌肉质量平衡维持肌肉质量平衡肌病；溶酶体聚肌病；溶酶体聚集集胸腺胸腺负选择负选择骨髓骨髓红细胞生成；造血干细胞红细胞生成；造血干细胞平衡平衡骨骼骨骼佩吉特病佩吉特病肺肺调节气道反应调节气道反应囊肿性纤维化囊肿性纤维化心脏心脏应激；年龄相关功能障碍应激；年龄相关功能障碍心肌肥厚心肌肥厚淋巴系统淋巴系统细胞因子生成调节细胞因子生成调节免疫缺陷免疫缺陷肝脏肝脏防干细胞降解；糖原异生防干细胞降解；糖原异生抗胰蛋白酶缺陷抗胰蛋白酶缺陷肾脏肾脏维持维持足细胞和肾小管上皮足细胞和肾小管上皮细胞的完整性细胞的完整性胰腺胰腺 防止胰蛋白酶自动激活防止胰蛋白酶自动激活糖尿病糖尿病，，急性胰急性胰腺炎腺炎脂肪组织脂肪组织脂肪自噬脂肪自噬肥胖肥胖肠道肠道维持潘氏细胞功能维持潘氏细胞功能克罗恩病克罗恩病胚胎胚胎早期胚胎发育早期胚胎发育第一章 造血检验的基础理论 •与正常组织相比，恶性肿瘤内通常不能形成正常的血管，与正常组织相比，恶性肿瘤内通常不能形成正常的血管，导致肿瘤细胞通常生活在导致肿瘤细胞通常生活在营养不良、生长因子缺乏、氧气营养不良、生长因子缺乏、氧气不足不足的恶劣环境中。

的恶劣环境中•所以，癌症中自噬的作用具有所以，癌症中自噬的作用具有两面性两面性：自噬既能够抑制某：自噬既能够抑制某些癌变的发生，也能促进某些肿瘤的生长些癌变的发生，也能促进某些肿瘤的生长•自噬缺乏导致自噬底物自噬缺乏导致自噬底物p62积聚，通过积聚，通过NF-κB信号途径诱信号途径诱发肿瘤•自噬是肿瘤细胞转移过程中脱离细胞外基质后的重要成活自噬是肿瘤细胞转移过程中脱离细胞外基质后的重要成活机制，能促进肿瘤细胞的转移机制，能促进肿瘤细胞的转移Part 1自噬的代谢与疾病自噬的代谢与疾病3.2 自噬与肿瘤自噬与肿瘤第一章 造血检验的基础理论 Part 1自噬的代谢与疾病自噬的代谢与疾病3.2 自噬与肿瘤自噬与肿瘤第一章 造血检验的基础理论 总  结•自噬是细胞代谢的主要贡献者自噬是细胞代谢的主要贡献者–当外部的营养物质缺乏时自噬可以提供内源性营养，当外部的营养物质缺乏时自噬可以提供内源性营养，而且自噬还在细胞成分更新、组织代谢、正常发育过而且自噬还在细胞成分更新、组织代谢、正常发育过程中起重要作用程中起重要作用•在成体中，自噬可以促进体内的代谢平衡并阻止在成体中，自噬可以促进体内的代谢平衡并阻止神经退行性疾病、肿瘤、肌病、病原微生物感染神经退行性疾病、肿瘤、肌病、病原微生物感染等疾病的发生。

等疾病的发生•随着对自噬研究的深入进行，我们或许可以通过随着对自噬研究的深入进行，我们或许可以通过调控自噬，延缓衰老，控制疾病，延长寿命调控自噬，延缓衰老，控制疾病，延长寿命。