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干细胞及其分类

最新公告 2019-08-16

一个成熟或者已分化的细胞进行分裂通常只能产生同种类型的细胞,而一个干细胞则可以分化形成多种类型的细胞。干细胞有很多种类型,它们存在于从胚胎到成体各个阶段的组织和器官里,胚胎干细胞分裂速度快,并且有分化产生多种细胞类型的潜力,因此,它们也被称为多能干细胞。成体干细胞分布于很多组织中,但是它们数量稀少,分裂频率低,分化潜力也很有限。事实上,很多类型的干细胞至今没有在成体中找到。例如,肺泡上皮细胞缺陷会造成囊性纤维化,而成体中还没有发现可以产生这种细胞的干细胞。

干细胞及其分类(图1)

利用干细胞治疗各种疾病的关键在于能否成功分离胚胎干细胞和成体干细胞,并将它们在体外扩增后用于替代受损的组织。一般认为每种成体干细胞只能分化产生几种相关的成熟细胞类型,但最近有研究表明,在某些环境中,一种类型的干细胞可以转化成其他类型的细胞,如造血干细胞可以分化形成神经细胞。


因为大多数疾病只是由一类细胞损坏造成的,所以针对特定细胞类型的干细胞治疗要比原来整个器官的移植更具优势。例如,帕金森综合征、多发性硬化和糖尿病等慢性疾病非常适合利用干细胞治疗。但是,在一些患有慢性疾病或多组织急性衰竭患者的受损组织中,通常很难再找到合适的干细胞。即使能够分离到相应的干细胞,也不一定能保证通过体外培养获得治疗所需的数量
最具潜力的干细胞是从胚泡中分离的胚胎干细胞。发育5d的人类胚泡最多有100个细胞,其中包括两种类型:将来发育成胎盘的外层细胞和发育成胚胎的内层细胞,即内细胞团(ICM)。通常,移除外层细胞将导致ICM无法发育形成胚胎,但是,ICM可以在培养皿中快速分裂产生胚胎干细胞。
胚胎干细胞有很多显著的特征。例如,虽然它们在染色体组型等方面和正常的细胞没有差别,但却可以在体外无限增殖。另外,胚胎干细胞在体外可以分化形成很多类型的细胞,这些细胞中移植回动物体内,可以在一定程度上改善一些模型动物的病情。如果有办法攻克免疫排斥的难题,胚胎干细胞移植有可能成为治疗多种疾病的有效途径。

来源:人教版高中生物学新教材必修1教师用书