起源干细胞的概念-北联干细胞
作者: 北联干细胞科普专栏 时间:2022-06-08 11:49:29
从概念上讲,干细胞是一类具有自我更新和一定分化潜能的不成熟细胞。如果说个体由具有发育全能性的胚胎干细胞发育而来,那么受精卵就是z1原始的干细胞。实际上,干细胞的研究已经有很长的历史了。早在19世纪的生物学教科书中就有人提出了干细胞的概念,专门用于描述能够产生子代细胞的原始细胞。干细胞的研究随相关技术和科学理论的发展而发展并赋予了新的内涵。
最近,干细胞的研究又取得两个重大技术突破:
一是人类胚胎干细胞在体外培养成功,实现了人类胚胎干细胞体外的非分化增殖。同时对胚胎干细胞进行定向分化研究也取得了明显的进展,利用某些骨髓基质细胞或其条件培养液,使胚胎干细胞在体外分化产生造血干细胞,并可进一步分化形成髓系造血细胞和淋巴细胞。准确的分化诱导是应用干细胞治疗疾病的基础。但是由于对细胞的性质和功能认识的不足以及研究技术缺乏,因而限制了干细胞研究的发展。
另一重大技术突破是成体干细胞的横向分化的发现。一般认为,胚胎干细胞能分化为体内所有的组织和器官;而成体干细胞的分化潜能较弱,只能分化成一种或有限的几种组织功能细胞。
现在已有多家实验室证明人的骨髓干细胞可分化为肝脏细胞、肌肉细胞、神经细胞等。这表明一种组织的特异性干细胞可以横向分化成其他组织的细胞,干细胞的横向分化具有明显的普遍性。成体干细胞横向分化的发现不仅从理论上改写了“组织特异性干细胞只能定向分化”的经典概念,而且为利用成体干细胞治疗疾病提供了可能。
虽然造血干细胞向肝脏细胞以及其他细胞的横向分化在人类也已得到证实,但这些研究基本上都是实验现象的观察,我们对其机制依旧还缺乏了解,更不用说在体外进行完全的定向诱导和横向分化。
在成人体内,各种组织中的成熟细胞由于高度分化而失去自我更新和再分化能力,z1终通过生理性凋亡途径而衰老死亡。机体为维持组织、器官结构与功能的完整性,在发育的过程中,机体在发展适应过程中为了弥补这一不足,体内始终保留了一部分未分化的细胞,这就是成体干细胞,又叫做起源细胞。一旦生理需要,这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞:人和动物体就是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新,从而保证持续生长发育的。
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