干细胞标志物

干细胞标志物如何鉴定各种类型的干细胞？间充质干细胞胚胎干细胞的鉴定1人胚胎干细胞表面标志物鉴定和基因表达：是否表达SSEA-3、SSEA-4、TRA1-60、TRA1-81、碱性磷酸酶等，检测是否表达OCT-4、Sox2、Fgf4、Rex1等的基因。2人胚胎干细胞体内分化能力：注射至免疫缺陷小鼠观察是否产生畸胎瘤，若畸胎瘤含有3个胚层来源的细胞，可基本证明具有体内分化的潜能。3人胚胎干细胞体外分化能力：用特异抗体检测4人胚胎干细胞核型：是否为两倍体的正常核型5类胚体形成法6端粒酶的高表达造血干细胞的鉴定1自我更新能力、增殖潜能检测细胞所生成的总细胞数2多向分化潜能在所生成的所有细胞中不同系的细胞数量3表型特征是否表达CD34、CD133、Sca-1等4细胞周期的特性如绝大多数干细胞是否处于静止期5排出染料的特性如对活体染料罗丹明123拒染或染色较轻神经干细胞的鉴定1自我更新能力2多向分化潜能3Nestin、NCAM的表达间充质干细胞的鉴定1一般生物学特性2细胞表面标记SH2（CD105、内皮糖蛋白）、SH3（CD166，白细胞活化黏附分子）等3多系分化潜能（成骨、成软骨、成脂肪）4支持造血功能5低免疫原性和免疫调节功能干细胞鉴定一般生物学特性细胞标志物增殖能力分化能力干细胞标志物有哪些？细胞表面分子细胞内特异基因的表达细胞内特殊物质的表达其他细胞膜表面分子又被称为膜抗原或者表面标记分子（surfacemarker），大多数为跨膜（糖）蛋白，结构上分为膜外区、跨膜区和胞质区，胞质区执行信号转导功能。少数膜分子并非跨膜蛋白，而是以糖基磷脂酰肌醇（GPI）方式连接锚固在细胞膜上。根据膜分子氨基酸序列和结构同源性，将膜分子分为不同的家族和超家族，包括免疫球蛋白超家族、细胞因子受体家族、C型凝集素超家族、整合素家族和肿瘤坏死因子受体超家族。细胞表面分子分类白细胞分化抗原黏附分子细胞因子受体细胞膜受体MHC免疫球蛋白Fc段受体B细胞识别抗原的膜免疫球蛋白结合促分裂素的分子其它受体和分子白细胞分化抗原

(leukocytedifferentiationantigen,LDA)定义：白细胞分化抗原是指白细胞、血小板、血管内皮细胞等在分化发育不同阶段以及活化过程中，出现或消失的细胞表面标志。多是跨膜蛋白或糖蛋白，少数为碳水化合物半抗原。举例：如T细胞分化

1.最早期前体T细胞在胸腺上检测到的特异标志是CD1和TdT

2.成熟T细胞则不表达这两种抗原。

3.当胸腺前体细胞进入下一分化阶段，这两种标志消失，而HLA-1类抗原和CD2分子在I细胞膜上表达

4.在分化的第三阶段T细胞上开始出现CD4和CD8抗原CD：clusterofdifferentiationCD：应用以单克隆抗体鉴定为主的方法，将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原称CD。多克隆抗体----单克隆抗体（1975，Kohle和Milstein）---不同实验室获得相同抗体但命名为不同---IWHLDA统一名称IWHLDA：人类白细胞分化抗原的国际协作组会议（Internationalworkshoponhumanleukocytedifferentiationantigens)至2010年已被确定人类CD抗原共363群（CD1-CD363），许多群中还包括若干个亚群；根据分布的细胞系分为T细胞、B细胞、髓细胞、NK细胞、血小板、活化细胞、粘附分子、内皮细胞、细胞因子受体、红细胞、树突状细胞、干细胞/祖细胞、碳水化合/凝集素等CD抗原，共13组。动物的白细胞分化抗原也逐渐地采用CD命名法，与人类CD相同的，加上与人类相同的编号。为了与人的CD相区别，在CD前加上动物种类的的缩写，例如BoCD，表示牛的白细胞分化抗原。绵羊、山羊、马的分别表示为OvCD、CpCD、EpCD。CD常用克隆抗体或代号主要表达细胞分子量（kDa)和结构功能CD294B4,(integrinβ1,FNRβ)广泛分布gp130,GPⅡa与ECM粘合，细胞间粘附，结合VCAM-1（CD106）CD30Ki-1

Ta,Ba,Rsgp105,NGF受体家族与淋巴细胞存活和增殖有关CD31SG134,TM3,HEC-75;(PECAM)

Pt,M,G,Bgp140,血小板GPⅡa粘附CD32CIKM5,41H16(FcγRⅡ)

Mac,G,B,Eogp40凝聚IgGFcR，吞噬，ADCCCD33MY9,H153,L4F3

M,BMgp67CD34MY10,ICH3

BMgp105～120生长因子受体，调控早期造血CD35TO5,E11,(CR1)

G,M,B,NKsub,RBCp160～260结合C3b，调理吞噬CD365E1,ESIVC7,OKM5

M,Pt,(B)gp88，血小板GPⅢb结合ECM，血小板粘附CD37HD28,HH1

Bm,(T,M)gp40～52CD38Leu17,T16,OKT10

PC,Ta,Thy,p45CD39AC2,G28-10

Bm,(M),FDCgp70～100一些常见的CD分子及其分布和主要功能CD常用克隆抗体或代号（）主要表达细胞分子量（kDa)和结构功能CD120aMR-1(TNFR;55kD)

广泛55，NGF受体家族TNF受体，与Fas抗原共调变CDw120bMR2-1(TNFR;75kD)

T，B，M75，NGF受体家族TNF受体CDw121ahIL-1R1-M1(IL-1RⅠ型）广泛，T，B，En,Eb,上皮80IL-1受体CDw121bhIL-1R2-M22(IL-1RⅡ型)广泛68IL-1受体，T细胞活化CD1222RB(IL-2R,75kD,IL-2Rβ)

T，B，NK75IL-2受体，激活T、B和MCDw124hIL-4R-M57(IL-4R)

造血细胞，Fb，上皮140IL-4受体，细胞生长、分化CD126B-C22(IL-6R)

T,Bac80（与gp130组成高亲和力受体）IL-6受体，细胞生长、分化CDw127H2,hIL-7R-M20(IL-7R)

淋巴样，髓样细胞75IL-7受体，细胞生长CDw128GB20(IL-8R)

PMN，Eo,B,M58～67IL-8受体，趋化和活化PMNCDw130AM64(IL-6R-gp130SIG)

广泛130（与IL-6R，IL-11R，LIFR、OSMR和CNTFR组成高亲和力受体）IL-6受体gp130，转导信号注：Thy：胸腺细胞；DC：树突状细胞：FDC：滤泡树突状细胞；B：B细胞；Bsub:B亚群；Pre-B，前B细胞；Bm：成熟B细胞；Ba:活化B细胞；T：T细胞；Tsub：T亚群；Ta：活化T细胞；M：Ma：活化单核细胞；Mac：巨噬细胞；Mas：肥大细胞；PC：浆细胞；G：粒细胞；PMN：多形核细胞；My：髓样细胞；NK：自然杀伤细胞；NKsub:NK亚群；LHC：表皮郎罕氏细胞；RS：Reed-Srtenterg细胞；NEC：神经内分泌细胞；RBC：细细胞；Pt：血小板；Eo：嗜酸性粒细胞；BM：骨髓细胞；Meg:巨核细胞；Fb：成纤维细胞；En：内皮细胞；Leu：白细胞；gp：糖蛋白；p：蛋白质；VLA：很晚出现在抗原；CALLA：共同型急性淋巴母细胞白血病抗原；LAMP：溶酶体相关膜蛋白；MCP：膜辅蛋白；MAC：膜攻击单位；LFA：淋巴细胞功能相关抗原；CR：补体受体；3FAL：3-fucosyl-N-acetyl-lactosamine;PECAM:血小板内皮细胞粘附分子；ECMR：细胞外基质受体；LCA：淋巴细胞共同抗原；PTPase：磷酸酪氨酸磷酸酯酶；ICAM：细胞间粘附分子；N-CAM：神经细胞粘附分子；TAP：T细胞活化蛋白；Tyr-P：磷酸化酪氨酸；VCAM：血管细胞粘附分子；GPI：糖基磷脂酰肌醇；AIM：活化诱导分子；LIF：白血病抑制因子；OSM：抑瘤素-M；CNTF：睫状神经营养因子；CA：胶原蛋白；LM：层粘连蛋白；FN：纤粘连蛋白；FB：血纤维蛋白原；vWF：vonWillbrand因子；TM-4：四次跨膜家族。一种膜分子常常既有抗原名称，又有功能和结构名称。如CD4能与自身MHCI类分子的C区结合，既可作为黏附分子，又是协同受体和协同刺激分子，而在结构上属于免疫球蛋白超家族成员。黏附分子AdhesionMolecules定义：是介导细胞与细胞之间，细胞与细胞外基质间相互接触、识别、结合和激活等分子的统称。特点：位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白；以配体-受体结合的形式发挥作用；参与细胞的识别、活化和信号转导等。命名：以功能命名：如细胞间黏附分子(ICAM),血管细胞黏附分子（VCAM），LFA-1等以CD命名：统称为CD抗原/分子，大部分黏附分子已有CD编号分类：1.整合素家族（integrinfamily）包括LFA-1、LFA-2、LFA-3、ICAM-1、ICAM-2和一些补体受体等。2.选择素家族（selectinfamily)主要包括白细胞-选择素、血小板-选择素和内皮细胞-选择素3种，即CD62L、CD62P和CD63E。3.免疫球蛋白超家族(Igsuperfamily)共15个，主要有主要有CD2、CD4、CD8、CD28、CD31、CD54、CD58、CD80、CD86。4.钙黏蛋白家族(cadherinfamily)：指在Ca2+参与下使细胞间相互聚集的细胞粘附分子，又称钙粘着蛋白（C-adherin）。已知该家族有3个成员，分布在上皮组织的P-钙粘着蛋白、主要分布在神经组织的N-钙粘着蛋白、分布在胎盘和间皮组织的P-钙粘着蛋白。5.未归类的黏附分子作用：1.参与细胞间的识别、细胞的活化和信号转导、细胞的增殖与分化、细胞的伸展与移动2.免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移、创伤愈合细胞膜受体受体：（receptor）是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质。配体(ligand)：指细胞外的信号分子，包括激素，神经递质，抗原，药物以及其他有生物活性的化学物质。细胞膜受体(membranereceptor)是存在于细胞膜上的一类特殊的膜内在蛋白，能与配体特异性结合，并在细胞内引起特定的生物学效应.细胞因子受体细胞因子（cytokine）：指由免疫细胞和某些非免疫细胞（如血管内皮细胞、表皮细胞和成纤维细胞等）经刺激而合成分泌的一类生物活性分子，它们介导免疫细胞之间的信息交换与相互调节，参与免疫应答和炎症反应过程。国际细胞因子学会（InternationalCytokineSociety，ICS）根据功能能分为：促炎因子、趋化因子、生长因子、Th1细胞因子、Th2细胞因子。白细胞介素（interleukin，IL）干扰素（interferon，IFN）肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）趋化性细胞因子（chemokine）生长因子（growthfactor，GF）细胞因子受体的分类I型细胞因子受体家族（红细胞生成素受体超家族）

II型细胞因子受体家族

Ⅲ型肿瘤坏死因子受体超家族

Ⅳ型趋化性细胞因子受体家族（G-蛋白偶联受体）MHC在诱导移植排斥反应过程中发挥主要作用的组织抗原被称为主要组织相容性抗原（majorhistocompatibilityantigen）。主要组织相容性抗原高表达于白细胞（主要是淋巴细胞和单核-巨噬细胞），因此又被成为白细胞抗原（Leukocyteantigen，LA）。编码主要组织相容性抗原的基因是主要组织相容性（基因）复合体（majorhistocompatibility-litycomplex，MHC），因此主要组织相容性抗原通常又被称为MHC分子。根据血清学（抗原）和生物化学（分子结构）特点，将MHC分子分为I类、II类。MHC通常代表基因，而MHC分子或主要组织相容性抗原是基因编码产物MHC的分布MHC-I主要表达于：几乎所有有核细胞表面；不表达于：神经细胞、胰岛外分泌细胞、心肌细胞、精细胞MHC-II主要表达于：活化B细胞巨噬细胞树突细胞胸腺上皮细胞主要内容2干细胞标志物检测的方法1干细胞标志物分类3常见的干细胞标志物干细胞标志物作用分离鉴定干细胞的参考依据干细胞内分类的依据

各种肿瘤干细胞均具有不同的肿瘤干细胞标志物,如CD34<‘+>CD38<’->Thy<‘->是白血病干细胞的表面标志；Lin<’->ESA<‘+>B38.1<’+>CD44<‘+>CD24<’-/low>被认为是乳腺癌干细胞的特征；Singh等分离出了具CD133<‘+>的脑肿瘤干细胞等等参与干细胞的分化调控维持干细胞的自我更新和多能性参与机体重要的生理和病理过程

干细胞标志物检测的方法荧光标记细胞分选（FACS）免疫磁珠分离（MACS）亲和吸附柱分离（CEPRATE）探针技术生物素-亲和素系统的ABC法酶免疫法各种干细胞的筛选标志汇总名称筛选标志胚胎干细胞

造血干细胞

骨髓间充质干细胞表皮干细胞神经干细胞

肝干细胞

胰岛干细胞小肠干细胞脂肪干细胞

角膜干细胞

精原干细胞鼠SSEA-1、ALP、Oct-4、laminA-；人：SSEA-3、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-81、GCTM-2、Oct-4和ALP、端粒酶、laminA-CD34、CD14、CD45、CD133（或AC133）、KDR、c-kit、Thy、CD38-、Lin-、HLA-、DR-、CD45RA-、CDT1-SH2(CD105)、SH3、SH4、STROL-1、SB10(CD-166)、CD29、CD44、CD71、CD90、CD106、CD120A、CD124、CD45-、CD34-、CD14-β1Integrin、α6Integrin、CK19、CK18-、CK20-、CK15（毛囊干细胞）Nestin、EGF受体、FGF-2受体、α6Integrin、β1Integrin、prominin-1、波形蛋白、RNA结合蛋白、Musashi、RC1抗原AFP、albumin、CK19、CK17、CK18、α6Integrin、β1Integrin、Thy-1、c-kit、CD34、TO-、G6P-PDX-1、HNF3β、Ngn3、IS1-1、THTcf4、Ifs、CK8、CK19CD10、CD13、CD29、CD49、CD55、CD59、CD105、CD166、CD14-、CD16-、CD45-、CD56-、CD61-、CD62E-、CD104-、CD106-、HLA-DR-p63、ABCG2、β1Integrin、EGF受体、CK19、α-enolase、Cx43-、CK3-、CK12-、involucrin-、nestin-、E-cadherin-Kit配体/c-Kit受体系统、α6Integrin、β1Integrin及其抗体常见的干细胞标志物Oct-4SSEAAKPTRACD34CD133（或AC133）Sca-1KDRc-kitThySTRO-1CD105CD166CD44CD29ABCG-2NestinABCG2（ATP-bindingcassettesuperfamilyGmember2）ABCG2是ABC转运体家族的成员，广泛存在于各种干细胞上，其特异性表达决定了SP（sidepopulation）细胞的Hoechst阴性染色表型。ABCG2是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的分离鉴定上，ABCG2比CD34更有希望做为较好的标志物。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。Oct-4Oct-4（也叫Oct-3或Oct3/4）属POU转录因子一员，由Pou5fl基因编码产生，目前被广泛的应用于鉴定ES细胞是否处于未分化状态。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。ES的分化导致Oct-4的下调。Oct-4可能是所有哺乳动物体内多能细胞发育阶段的调节分子，因此也成为检测细胞是否具有多能行的一个标志分子。SSEAs（stage-specificembryonicantigens）SSEAs即阶段特异性胚胎抗原，是一种糖蛋白，常表达于胚胎发育早期，在未分化的多能干细胞中SSEA也常为阳性。在鼠和人的ES细胞之间它的表达存在种属差异性。小鼠ES：SSEA-1+，SSEA3-，SSEA4-源于IPM的人ES：SSEA-1-，SSEA3+，SSEA4+源于PGC的人ES：SSEA-1+，SSEA3+，SSEA4+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。碱性磷酸酶（alkalinephosphatase，AKP）一种单脂磷酸水解酶，能在碱性条件下水解磷酸单脂释放出磷酸。AKP的高表达与未分化的多能干细胞相关，如在桑葚胚和胚泡中均有AKP的表达。未分化的ES细胞中也表达丰富的AKP，而在已分化的ES细胞中AKP则呈弱阳性或阴性。CD34（细胞表面的唾液粘蛋白）CD34分子是I型跨膜糖蛋白，选择性地表达于早期造血干细胞（HSCs）、造血祖细胞、小血管内皮细胞和胚胎纤维母细胞表面。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/祖细胞的标志物，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。CD34随着细胞的分化逐渐减少直至消失，尽管CD34功能未知，但现在认为它参与早期造血。CD34是HSCs标志物？质疑1：Osawa等人首先证明拥有完全的再建能力的小鼠HSCs可以是CD34阴性。质疑2：人的CD34阴性细胞也有低水平的嫁接和造血能力。总的说来，HSCs可能是CD34+或CD34-。CD133120kDa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。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+富集的亚群与CD34+富集的亚群扩增方式相似，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+祖细胞可被体外诱导分化为内皮细胞。

Sca-1(stemcellantigen1，Ly-6A/E)即干细胞抗原1，是18kDa磷脂酰肌醇锚定蛋白，属Ly-6抗原家族成员。Sca-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，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。c-kit即CD117，为一原癌基因，可编码一种穿膜酪氨酸激酶受体分子。应用单克隆抗体证明此分子可存在于造血干细胞膜上，其后证明它的配体分子是造血干细胞因子（stemcellfactor，SCF）。它是信号传导分子，对造血干细胞的分化具有重要作用。抗原分子CDl3、CD44、CD54、CD5(LFA一3)、CD71、CD73、CD90(thy一1)、CDl02、CDwll9、CDl20a，b、CDl23、CDl26，CDl27、CDl40a，CD9、P75、转化生长因子B受体I和Ⅱ、人类白细胞抗原ABC、早期特异性胚胎抗原1，3，4(SSEA一1、SSEA一3、SSEA--4)、D7生长因子与细胞因子受体IL一11R、IL一23R、lIAR(CDl24)、IL一6R、IL-7R、碱性成纤维细胞生长因子受体、血小板源性生长因子受体细胞外基质细胞间黏附分子l、细胞间黏附分子2、血管内皮细胞黏附分子1即CDl06、白细胞活化黏附因子即CDl66、endoglin(CDl05)、透明质酸受体、α-整合素(CD49b、CD49d、CD51)、β-整合素(CD29)、β4整合素(CDl04)、I型、Ⅲ型、Ⅵ型胶原、纤维连接蛋白和层粘连蛋白等趋化因子受体及配体趋化因子受体(CCR1、CCR7、CCR9、CXCR4、CXCR5和CXCR6)、趋化因子配体(CCL2、CCL4、CCL5、CCL20、CXCLl2、CXCL8和CX3CLl)其他受体干扰素γ受体、肿瘤坏死因子受体、神经核苷素2Title间充质干细胞常见的标志物①分化相关的标志：I，Ⅱ，Ⅲ型胶原、碱性磷酸酶、骨桥接素。②典型的造血干细胞标志：CD3(T3)、CD7(sp40)、CDll、CDl4、CD30、CD34、CD45(淋巴细胞共有抗原)、CDll7(c-kit)、CDl35。③基质受体：CD31(PECAM一1)、CD62E，L，S、HLA-DR。④共刺激分子：B7-1(CD80)、B7-2(CD86)。⑤其他：CD4、CD6、CDl0、CDl8、CD21、CD25、CD33(P67)、CD36、CD38、CD50、CD95。MSCs不表达的抗原主要有以下几类：1991年，Simmoms首次鉴别了BMSC的抗体STRO-1SH2（CD105，内皮糖蛋白）、SH3（CD166，白细胞活化黏附分子ALCAM）、SH4（CD73）

CD13、

CD29、CD44、CD105、CD166不表达内皮细胞特征性的标志分子CD31，造血细胞的表面标志分子CD34、CD45、CD14，不表达MHC-Ⅱ分子和FasL，或极低水平表达MHC-Ⅰ分子，也不表达B7-1、B7-2、CD40及其配体。不同来源的间充质干细胞表型不同脐带MSC：表达CD29、CD44、CD51、CD105、SH2、SH3，不表达CD34、CD45胎盘MSC：表达CD105、SH2、SH3、SH4、SSEA-4、TRA-1-61、TRA-1-80，不表达造血细胞、内皮细胞及滋养层细胞的特殊标志物脂肪MSC：表达CD29、CD44、CD105、CD166、CD49等，不表达CD31、CD106、CD3、CD4、CD8、CD14等骨髓MSC：表达CD105、CD106、不表达CD49STRO-1Stro-1+细胞是MSC中更原始的亚群,含量极少,但在体外却具有更强的免疫抑制作用。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STRO1+/GlycophorinA+群体。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。有研究证明人Stro-1+MSC在小鼠体内有着较Stro-1-MSC明显增强的组织器官归巢能力，而Stro-1-MSC造血支持能力更强。在体外扩增MSC前首先筛选其中的Stro一1十MSC再行体内输注，仅以少量细胞便可发挥更为显著的免疫调节作用，特别适合应用于GVHD发生率较高的移植类型，如无关供体移植、半相合移植等。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。CD105【SH2（en