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Probing the fate of transplanted hematopoietic stem cells: is the combinational approach “FIT” for purpose?

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Science China(Life Sciences) 2020年第11期63卷 1755-1758页

作者： Fang Dong Hui Cheng hideo ema Tao Cheng State Key Laboratory of Experimental Hematology National Clinical Research Center for Blood DiseasesInstitute of Hematology&Blood Diseases HospitalChinese Academy of Medical Sciences&Peking Union Medical CollegeTianjin 300020China Center for Stem Cell Medicine Chinese Academy of Medical SciencesTianjin 300020China Department of Stem Cell&Regenerative Medicine Peking Union Medical CollegeTianjin 300020China

Hematopoietic stem cells (HSCs)—with their self-renewal and multi-lineage differentiation potential—are top of the hematopoietic cell hierarchy. Stress conditions activate the quiescent HSCs, which in turn enter cel... 详细信息

关键词： hematopoietic al. stem

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体外产生可移植的人造血干细胞的研究进展

中国实验血液学杂志 2020年第1期28卷 320-324页

作者：张庆云董芳 hideo ema 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) 实验血液学国家重点实验室国家血液病临床医学研究中心北京协和医学院干细胞与再生医学系天津300020

造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)移植被广泛应用于恶性血液病、非恶性衰竭性血液疾病以及非血液系统疾病(遗传性疾病和某些实体瘤)的治疗,并取得了良好疗效。临床上常用的移植HSC源有骨髓、动员的外周血及脐带血。但是,由于这... 详细信息

造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)移植被广泛应用于恶性血液病、非恶性衰竭性血液疾病以及非血液系统疾病(遗传性疾病和某些实体瘤)的治疗,并取得了良好疗效。临床上常用的移植HSC源有骨髓、动员的外周血及脐带血。但是,由于这些组织中HSC含量很少,及组织相容性抗原特异的供者稀缺等问题,导致许多病人无法获得足够量的组织相容性匹配的HSC。因此,如何通过体外培养获得满足临床需要的HSC已成为近年来学者们研究的热点问题。目前体外产生HSC的主要来源为人多能干细胞(human pluripotent stem cell,hPSC),包括人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESC)和人诱导多潜能干细胞(human induced pluripotent stem cell,hiPSC),并且有望成为HSC移植的新来源。虽然有研究首次证实通过iPSC可以在体外产生HSC,但是体外产生HSC的功能特性以及其产生的分子机制的探究仍是一个巨大挑战。本文旨在对近年来体外产生人HSC策略和方法的最新研究进展作一综述,并就其存在的问题及面临的挑战展开讨论。

关键词：造血干细胞体外产生人多能干细胞人胚胎干细胞人诱导多潜能干细胞

利用特异性基因表达纯化和示踪造血干细胞的研究进展

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中国实验血液学杂志 2018年第4期26卷 1215-1219页

作者：谢敏儿董芳程涛 hideo ema 中国医学科学院血液病医院(血液学研究所) 实验血液学国家重点实验室天津300020 中国医学科学院干细胞医学中心天津300020 北京协和医学院干细胞与再生医学系天津300020

目的:造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)通过自我更新和多向分化产生各类成熟血细胞以维持机体稳态造血。基于多种细胞表面标记和功能特性,利用流式细胞术可对HSC进行富集和纯化,但是这些方法纯化效率不高难以满足深入研究HSC生... 详细信息

目的:造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)通过自我更新和多向分化产生各类成熟血细胞以维持机体稳态造血。基于多种细胞表面标记和功能特性,利用流式细胞术可对HSC进行富集和纯化,但是这些方法纯化效率不高难以满足深入研究HSC生物学特性和功能的需要。近年来,许多研究成功地利用特异性基因的表达以纯化和示踪HSC,这一技术提高了HSC的纯化效率并且为体内研究HSC功能提供了更好的工具。本文就该技术的研究进展及其优缺点进行综述。

关键词：造血干细胞基因纯化示踪

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急性B淋巴细胞白血病发病机制研究进展

中国科学：生命科学 2017年第12期47卷 1272-1294页

作者：拜海涛董芳竺晓凡 hideo ema 中国医学科学院&北京协和医学院血液病医院(血液学研究所) 实验血液学国家重点实验室天津300020 中国医学科学院干细胞医学中心天津300020

急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)是由于B淋巴细胞发育和增殖相关基因等突变,阻碍了B淋巴祖细胞的正常分化和成熟,伴随着异常增殖而引起的克隆异质性疾病,是高发于儿童的一种主要血液系统恶性肿瘤.基于对已有基因突变导致的B-ALL发病机制的... 详细信息

急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)是由于B淋巴细胞发育和增殖相关基因等突变,阻碍了B淋巴祖细胞的正常分化和成熟,伴随着异常增殖而引起的克隆异质性疾病,是高发于儿童的一种主要血液系统恶性肿瘤.基于对已有基因突变导致的B-ALL发病机制的深入理解和研究,B-ALL的治愈率在儿童患者中达80%以上,但仍有约20%的儿童患者和60%的成人患者最终复发.近年来,利用基因芯片和二代测序等技术在复发的B-ALL患者检测到很多新的基因突变类型,但是这些基因突变与其他协同融合基因在B-ALL中的的具体发病机制仍不明确.本文主要从涉及细胞发育分化、表观遗传调控、细胞周期和凋亡、细胞信号转导通路、非编码RNA等协同基因突变以及白血病干细胞方面分析B-ALL发生和耐药复发的机制,并总结分析目前常用的B-ALL相关小鼠(Mus musculus)模型,以期对复发性B-ALL的发病机制、风险分级和治疗策略等给予全新的认识.

关键词： B-ALL 融合基因协同基因复发白血病干细胞小鼠模型

造血干细胞功能异质性研究的“金标准”--单细胞移植技术的建立和优化

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中国科学：生命科学 2017年第12期47卷 1353-1362页

作者：王晓芳董芳郝莎程涛 hideo ema 中国医学科学院&北京协和医学院血液病医院(血液学研究所) 实验血液学国家重点实验室天津300020

造血干细胞(HSC)是发现最早、在临床中广泛应用并一直发挥范式作用的一类重要的成体组织干细胞.HSC是一个由不同功能亚群组成的高度异质性群体,其自我更新和多向分化潜能主要通过HSC移植这一"金标准"的实验流程来评估和判断.细胞群体水... 详细信息

造血干细胞(HSC)是发现最早、在临床中广泛应用并一直发挥范式作用的一类重要的成体组织干细胞.HSC是一个由不同功能亚群组成的高度异质性群体,其自我更新和多向分化潜能主要通过HSC移植这一"金标准"的实验流程来评估和判断.细胞群体水平的研究无法深入探讨其生物学功能,从而使HSC单细胞水平的研究成为必需.为了更好地研究HSC的异质性,本文将详细介绍HSC单细胞移植实验流程及结果检测和分析,旨在促进相关科研人员对于单细胞移植适用性的了解以及具体实验操作的掌握,客观评判具有高度异质性干细胞群体功能,为其他具有高度异质性的干细胞群体的功能研究和评价提供例举和参考.

关键词：造血干细胞单细胞移植长周期造血干细胞短周期造血干细胞

成体稳态造血的维持——造血干细胞还是造血祖细胞?

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中国实验血液学杂志 2018年第3期26卷 637-641页

作者：张珊珊董芳程涛 hideo ema 中国医学科学院北京协和医学院血液病医院血液学研究所实验血液学国家重点实验室天津300020 中国医学科学院干细胞医学中心天津300020 北京协和医学院干细胞与再生医学系天津300020

造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)一直被认为处于造血级联的顶端,通过维持自身的自我更新并逐级向下分化成熟,为机体源源不断地提供各种成熟的血细胞。基于HSC移植后分化成熟的变化规律为主要技术方法的研究表明,HSC维持着整个... 详细信息

造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)一直被认为处于造血级联的顶端,通过维持自身的自我更新并逐级向下分化成熟,为机体源源不断地提供各种成熟的血细胞。基于HSC移植后分化成熟的变化规律为主要技术方法的研究表明,HSC维持着整个造血系统的稳定,并且在分化发育过程中存在多种不同的模型。然而,从根本上来讲这些研究结果反映的是HSC应对外界压力的应激反应,与正常稳态情况下HSC对于整个造血系统的维持作用并不相同。而最新的一系列利用不同的实验模型对造血祖细胞(hematopoietic progenitor cell,HPC)在造血稳态维持中的作用进行了研究,发现HPC才是造血稳态维持的"主力军"。本文将对目前存在争议的关于HSC和HPC在稳态造血系统维持中作用的最新研究进展作一评述。

关键词：造血干细胞造血祖细胞稳态造血

Lymphoid-biased hematopoietic stem cells and myeloid-biased hematopoietic progenitor cells have radioprotection activity

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Blood Science 2021年第4期3卷 113-121页

作者： Shanshan Zhang Aled O’Neill Miner Xie Peng Wu Xiaofang Wang Haitao Bai Fang Dong Jinhong Wang Qingyun Zhang Toshio Suda hideo ema State Key Laboratory of Experimental Hematology National Clinical Research Center for Hematological DisordersInstitute of Hematology and Blood Diseases HospitalChinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical CollegeTianjinChina Department of Cell Differentiation Sakaguchi Laboratories of Developmental BiologyKeio University School of MedicineTokyoJapan

Radioprotection was previously considered as a function of hematopoietic stem cells(HSCs).However,recent studies have reported its activity in hematopoietic progenitor cells(HPCs).To address this issue,we compared the radioprotection activity in 2 subsets of HSCs(nHSC1 and 2 populations)and 4 subsets of HPCs(nHPC1–4 populations)of the mouse bone marrow,in relation to their in vitro and in vivo colony-forming *** radioprotection activity was detected in the nHSC2 population enriched in lymphoid-biased *** radioprotection activity was detected in nHPC1 and 2 populations enriched in myeloid-biased *** radioprotection activity was detected in the nHSC1 enriched in myeloid-biased *** radioprotection activity was detected in the nHPC3 and 4 populations that included MPP4(LMPP).Single-cell colony assay combined with flow cytometry analysis showed that the nHSC1,nHSC2,nHPC1,and nHPC2 populations had the neutrophils/macrophages/erythroblasts/megakaryocytes(nmEMk)differentiation potential whereas the nHPC3 and 4 populations had only the nm differentiation *** day 12 spleen colony-forming units(day 12 CFU-S)were detected in the nHSC1,nHSC2,and nHPC1–3 populations,but very few in the nHPC4 *** data suggested that nmEMk differentiation potential and day 12 CFU-S activity are partially associated with radioprotection *** analysis showed that sufficient myeloid reconstitution around 12 to 14 days after transplantation was critical for *** study implied that radioprotection is specific to neither HSC nor HPC populations,and that lymphoid-biased HSCs and myeloid-biased HPCs as populations play a major role in radioprotection.

关键词： Hematopoietic progenitor cells(HPCs) Hematopoietic stem cells(HSCs) Lymphoid-biased hematopoietic stem cells Myeloid-biased hematopoietic progenitor cells lymphoid-primed multipotent progenitors(LMPPs) Myeloid-biased hematopoietic stem cells Radioprotection

Interleukin-12 supports in vitro self-renewal of long-term hematopoietic stem cells

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Blood Science 2019年第1期1卷 92-101页

作者： Shanshan Zhang Maiko Morita Zhao Wang Jun Ooehara Sen Zhang Miner Xie Haitao Bai Wenying Yu Xiaofang Wang Fang Dong Jinhong Wang Shihui Ma Satoshi Yamazaki hideo ema Institute of Hematology and Blood Diseases Hospital Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical CollegeTianjinChina Project Division of Advanced Regenerative Medicine Institute of Medical ScienceUniversity of TokyoTokyoJapan Laboratory of Stem Cell Therapy Center for Experimental MedicineInstitute of Medical ScienceUniversity of TokyoTokyoJapan

Hematopoietic stem cells(HSCs)self-renew or differentiate through *** are essential for inducing HSC division,but the optimal cytokine combination to control self-renewal of HSC in vitro remains *** this study,we compared the effects of interleukin-12(IL-12)and thrombopoietin(TPO)in combination with stem cell factor(SCF)on in vitro self-renewal of ***-cell assays were used to overcome the heterogeneity issue of HSCs,and serum-free conditions were newly established to permit reproduction of *** single-cell cultures,CD150^(+)CD48^(-)CD41^(-)CD34^(-)c-Kit^(+)Sca-1^(+)lineage^(-)SCs divided significantly more slowly in the presence of SCF+IL-12 compared with cells in the presence of SCF+*** transplantation of cells from bulk and clonal cultures revealed that TPO was more effective than IL-12 at supporting in vitro self-renewal of short-term(6 months)HSCs,resulting in a biphasic reconstitution wave *** control of division rate in HSCs appeared to be crucial for preventing the loss of self-renewal potential from their in vitro culture.

关键词： Ex vivo expansion Hematopoietic stem cells Interleukin-12 Self-renewal

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基于单细胞转录组分析的造血微环境研究进展

中国细胞生物学学报 2022年第1期44卷 24-34页

作者：李夏琳董芳依马秀夫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) 实验血液学国家重点实验室国家血液系统疾病临床医学研究中心细胞生态海河实验室天津300020

成体造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)是一类主要定居于骨髓,具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。HSC能够源源不断地产生各谱系成熟血细胞以维持造血系统的动态平衡。HSC功能特性的维持不仅依赖细胞本身的内在调控,还受... 详细信息

成体造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)是一类主要定居于骨髓,具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。HSC能够源源不断地产生各谱系成熟血细胞以维持造血系统的动态平衡。HSC功能特性的维持不仅依赖细胞本身的内在调控,还受到其所处的造血微环境或造血龛(hematopoietic microenvironment or hematopoietic niche)中多种成分的影响,因此研究造血微环境对揭示稳态造血调控、HSC体外扩增以及血液系统疾病的发生和发展等具有重要意义。以往研究利用体内成像技术和细胞特异的基因敲除技术,发现了造血微环境中多种细胞、细胞因子以及细胞外基质等成分。但作为一个复杂的三维系统,造血微环境的细胞组成、空间区域划分以及在正常造血维持及应激条件下的作用目前仍有争议。近年来,单细胞组学技术的迅速发展为阐明造血微环境的细胞和分子的异质性提供了新方法,为造血微环境的研究翻开了新的篇章。该文就单细胞转录组测序技术在骨髓微环境研究领域的最新进展进行综述。

关键词：造血干细胞造血微环境单细胞转录组测序