近年來，干細胞在臨床應用方面愈加廣泛，但人體內的干細胞比例和數量極低，無法滿足臨床需求，所以體外擴增培養干細胞變得越來越重要，由于倫理和工藝的原因，干細胞的治療還面臨很多的問題，造血干/祖細胞及各系血細胞的表面標志較為清晰，細胞表型特征可進行定量選擇，可分選，且發揮功能可相對游離，不需“生物支架”神經、血管、外科移植等復雜的“下游”工藝。因此是干細胞增殖分化的最佳模型，也便于直接用于臨床。

造血干細胞有高度的自我更新和多種分化潛能，可以產生所有成熟的血細胞，如紅細胞、白細胞、血小板和淋巴細胞等，并且可以重建整個造血系統，造血干細胞體外擴增既要保持自我更新能力的同時還要阻止其分化，所以這是一項極具挑戰性的技術。近年來大量實驗表明，造血干細胞的分化依賴細胞因子，下面就為大家簡單整理了一下造血干細胞培養用到的因子及其作用。

● 干細胞因子（SCF）
干細胞因子（stemcellfactor，SCF）是一種通過錨定并表達于所有HSC表面的酪氨酸受體c-Kit而發揮作用的因子，c-Kit表達缺陷將導致HSC擴增數量減少。目前幾乎用于培養HSC實驗中的所有細胞因子組合都包含SCF。另外，SCF與FL3同屬于酪氨酸激酶受體TKR家族，具有擴增原始造血細胞的協同作用，通過與特異性TKR結合，向細胞內傳遞信號，啟動早期祖細胞的分裂和增殖，使細胞走出G0期開始擴增，抑制凋亡。

● 血小板生成素（TPO）
TPO最初被認為是巨核細胞系特異性生長因子，屬于特異性作用細胞因子,可維持巨核細胞增殖、分化、成熟、分裂及形成有功能的血小板，是擴增巨核細胞系的首選因子。近年來實驗證實，在體外研究中TPO在促進HSC增殖中也起到重要的作用，并且與其他細胞因子組合使用可提高集落形成單位總數和CD34+干細胞的擴增倍數。特別是在有FL3組合中，可維持臍帶血CD34+干細胞長期生長和擴增。

● 白細胞介素-3
白細胞介素-3（IL-3）稱為肥大細胞生長因子，是一個具有多效性的細胞因子，主要由激活的T淋巴細胞產生，能夠刺激多能HSC和不同譜系定向祖細胞的增殖與分化。IL-3誘導的干細胞表面受體異二聚體化后，可結合許多信號轉導蛋白，如Janus激酶信號轉導子與轉錄激活子（JAK/STAT）通路等，從而激發了一股下傳的信號流，參與了干細胞的增殖調控。IL-3還可激活細胞外信號調節激酶（ERK）途徑和c-jun氨基末端酶（JNK）途徑，誘導干細胞的生長、增殖與存活。

● 白細胞介素-6
IL-6 是一種多向性細胞因子，通過調節免疫和炎癥反應，在宿主防御中發揮重要作用。IL-6 由 T細胞、單核細胞、成纖維細胞、內皮細胞和角質形成細胞產生，具有多種生物學功能。它可以促進 B 細胞分化和抗體產生，協同 IL-3 在巨核細胞發育和血小板產生中發揮作用，誘導肝急性期蛋白的表達，調節骨代謝。IL-6 通過 IL-6 受體系統傳遞信號，IL-6 受體系統由 IL-6Rα和 gp 130 兩條鏈組成。在胚胎干細胞中STAT3是維持胚胎干細胞不分化狀態的決定性分子，而IL-6是JAK/STAT3信號通路最初的啟動因子。

● lFLT3配體（FL）
FLT3配體是調節早期造血細胞增殖的生長因子。FLT3-配體與表達酪氨酸激酶受體FLT3的細胞結合。FLT3-配體本身并不刺激早期造血細胞的增殖，而是與其他CSFs和白細胞介素協同誘導生長和分化。與SCF不同，FLT3-配體對肥大細胞沒有作用。已鑒定出FLT3-配體的多種亞型。主要的生物活性形式作為跨膜蛋白(209a.)的胞外區域錨定在細胞表面。所述膜結合異構體可被蛋白質裂解生成具有生物活性的可溶性異構體。

● Fms樣酪氨酸激酶3
CD34+CD38dim細胞高度表達的Fms樣酪氨酸激酶3（FL3），通過與其特異性酪氨酸激酶活性的受體（tyrosinekinase-linkedreceptors，TKR）結合，向細胞內傳遞信號。FL3作用于HSC/HPC，通過與在細胞表面的有TKR結合而發揮造血調控作用。FL3也是十分重要的早期祖細胞刺激因子，對HSC/HPC體外擴增有明顯的促進作用，能阻止CD34+干細胞在體外擴增時逐漸定向分化，耗凈HPC的傾向。

● 轉化生長因子-β
轉化生長因子-β、轉化生長因子-β1、β2 和 β3 三種哺乳動物亞型通過同一受體發出信號，引起相似的生物學反應。它們是多功能細胞因子，調節細胞增殖、生長、分化和運動，以及細胞外基質的合成和沉積。轉化生長因子-β（transforminggrowthfactor-β，TGF-β）由骨髓基質細胞產生，抑制早期HSC/HPC進入S期，使大多數HSC/HPC處于G0期。

● 巨噬細胞炎性蛋白-1α
巨噬細胞炎性蛋白-1β（MIP-1β）與巨噬細胞炎性蛋白-1α（macrophageinflammatoryprotein1α，MIP-1α）相伴而生，是MIP-1α的天然拮抗劑，可以解除MIP-1α對早期HSC/HPC的抑制作用，阻止HSC重新返回靜止狀態。

● p38
p38作為一個信號傳遞分子屬于絲裂原激活蛋白激酶（MAPK）家族的一員，在常氧條件下抑制HSC的體外擴增。有實驗表明，當HSC在加有TPO、SCF、FL3的無血清培養液中，由于氧化應激而激活p38和p16，導致鼠HSC數量明顯的減少。

● 粒-巨噬細胞-集落刺激因子（GM-CSF）
粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子是臨床上用于各種原因引起的白細胞或粒細胞減少癥的藥物。目前使用的細胞動員劑是“粒一巨噬細胞集落刺激因子（ GM--CSF ）”，GM--CSF除能增加外周血造血干細胞的數量外，還有輔助心臟功能等作用。

● 粒細胞-集落刺激因子（G-CSF）
粒細胞集落刺激因子的作用一般有抗原呈遞、增強巨噬細胞作用、促進造血干細胞增殖等。粒細胞集落刺激因子是骨髓干細胞的強力動員劑，能刺激自體骨髓干細胞增殖，動員骨髓干細胞從骨髓到外周血。

● 促紅細胞生成素（EPO）
紅細胞生成素（EPO）是造血分化中的主要刺激因子，能促進造血干細胞向原始紅細胞分化、加速幼紅細胞的分裂增殖、促進血紅蛋白的合成，同時在紅細胞誘導分化研究中也發揮重要的作用。