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干细胞是造血组织及其他组织中最原始的细胞,具有自我复制能力及向各系列细胞分化的潜能,故也称为多能干细胞。干细胞是未成熟细胞,它未充分分化,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称之为“万用细胞”。人体干细胞分两种类型,一种是全功能干细胞,可直接克隆人体;另一种是多功能干细胞,可直接复制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养,在体外繁育出组织或器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。“原位培植皮肤干细胞再生新皮肤技术”不仅实现了利用干细胞复制皮肤器官,而且做到了人体原位皮肤器官的复制,从而使人类从于细胞体外培植组织或器官移植治疗,直接跨入了人体原位干细胞复制器官。 干细胞具有经培养不定期地分化并产生特化细胞的能力。在正常的人体发育环境中,它们得到了最好的诠释。人体发育起始于卵子的受精,产生一个能发育为完整有机体潜能的单细胞,即全能性的受精卵。受精后的最初几个小时内,受精卵分裂为一些完全相同的全能细胞。这意味着如果把这些细胞的任何一个放入女性子宫内,均有可能发育成胎儿。实际上,当两个全能细胞分别发育为单独遗传基因型的人时,即出现了各方面都完全相同的双胞胎。大约在受精后四天,经过几个循环的细胞分裂之后,这些全能细胞开始特异化,形成一个中空环形的细胞群结构,称之为胚囊,胚囊由外层细胞和位于中空球形内的细胞簇(称为内细胞群)所构成。 外层细胞继续发展,形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育,形成人体所须的全部组织。尽管内细胞群可形成人体内的所有组织,但它们不能发育为一个单独的生物体,因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是多能性的----它们能产生许多种类型的细胞,但并非胎儿发育所需的全部细胞类型。因为它们不是全能性的,不是胚胎,没有完全的发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫,它不会发育成胎儿。 多能性干细胞经历进一步的特异分化,发展为参与生成特殊功能细胞的干细胞。如造血干细胞,它能产生红细胞、白细胞和血小板。又如皮肤干细胞,它能产生各种类型的皮肤细胞。这些更专门化的干细胞被称为专能干细胞。 干细胞对早期人体的发育特别重要,在儿童和成年人中也可发现专能干细胞。举我们所最熟知的干细胞之一,造血干细胞为例,造血干细胞存在于每个儿童和成年人的骨髓之中,也存在于循环血液中,但数量非常少。在我们的整个生命过程中,造血干细胞在不断地向人体补充血细胞——红细胞、白细胞和血小板的过程中起着很关键的作用。如果没有造血干细胞,我们就无法存活。 在人的一生中,皮肤、小肠和血液等组织需要不断地更新,这个任务是由干细胞完成的。干细胞的“干”译自英文“Stem”,意为“树干”,是一类具有无限或较长期的自我更新能力,并能产生至少一种高度分化子代细胞的细胞。干细胞在分化过程中,呈指数级增长,一个变两个,两个变四个……一代代地发展。 有意思的是,干细胞的分化是不对称的分离,当一个变两个的时候,其中一个能基本保留母体的个性,就像造酒的药引似的,需要的时候,就可以随时拿来提供源泉。 在个体发育的不同阶段以及成体的不同组织中均存在着干细胞,只是随着年龄的增长,干细胞的数量逐渐减少,其分化潜能也逐渐变窄。
干细胞有哪些种类 按照功能,干细胞可分为全能干细胞和多能干细胞、专能干细胞。 像受精卵就是最高层次的胚胎干细胞,是全能干细胞。 多能干细胞,是一种或几种组织的起源细胞,它能分化出多种类型的细胞,但它不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。譬如造血干细胞,它能分化成红细胞、白细胞和血小板等12种血细胞。 专能干细胞来源于多能干细胞,具有向特定细胞系分化的能力,也称为祖细胞。它只能分化成某一种专门的细胞,譬如红细胞。 根据细胞来源,干细胞可分为胚胎性干细胞和成体性干细胞。 胚胎性干细胞通常是指源自囊胚内细胞团的ES细胞。 成体性干细胞是指组织或器官中的特异性干细胞,它们主要用于维持细胞功能的稳态,这些干细胞负责机体的更新和创伤的愈合。目前发现存在干细胞的组织包括:骨髓、外周血、脑、脊髓、血管、骨胳肌、肝、胰、角膜、视网膜等。
干细胞有什么特点 成体干细胞具有可塑性,即来源于各种组织的成体干细胞事实上并未定型,一旦处于一个新的环境中,它们将有可能分化为其它类型的细胞。成体干细胞注入体内后,有明显的趋化性,能较明显地集中到达受损伤的部位,在局部微环境的诱导下,发生明显地诱导分化,使成体干细胞向损伤组织修复所急需的组织细胞分化,从而促进受损伤组织修复。因为成体干细胞的这种特性,较胚胎性干细胞更广泛地应用于临床及研究工作。
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