干细胞是什么?

干细胞(stem cells, SC)是人体内具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞(干细胞在一定的条件下能够诱导分化成神经细胞、肝脏细胞、心肌细胞等构成人体的220多种功能细胞),是我们机体的起源细胞,是形成人体内各组织、器官的原始细胞。干细胞存在于早期胚胎、胎盘及其附属物、骨髓、外周血和成年人组织中。

 

根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。

 

按发育潜能分类:

 

◎全能干细胞:具有无限分化潜能,能分化成所有组织和器官的干细胞,即具有形成完整个体分化的潜能。如胚胎干细胞。 

◎多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力。如间充质干细胞、皮肤干细胞等。

◎单能干细胞:只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。

 

按发育阶段分类:

 

◎胚胎干细胞:是由早期胚胎内细胞团(Inner cell mass ICM)(桑葚胚,囊胚)或原始生殖细胞(Primordial germ cells PGCs)经体外分化抑制培养筛选出的一种多潜能细胞。具有发育的全能性,可以自我更新并具有分化出成体动物的所有组织和器官。

◎成体干细胞:存在于一种已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。

 

间充质干细胞(mesenchymal stem cells)

MSC存在于多种组织中,1991年Caplan把骨髓中能黏附于塑料培养板表面,在体外高度扩增、并可多向分化的细胞群命名为MSC。

MSC属于成体多能干细胞的一种,起源于中胚层,最初从骨髓中分离出,但后来发现存在于多种组织中例如骨骼肌,脂肪组织、骨髓、脐带、脐血、乳牙组织、羊膜、胎盘等。MSC是具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,具有分化成骨骼肌,软骨组织,骨髓和脂肪等由中胚层分化而来的组织器官组织的能力,但同时也发现间充质干细胞也可能分化肝细胞,神经细胞以及上皮细胞等非中胚层分化的组织。

 

干细胞技术

干细胞技术,又称为再生医疗技术,是指通过对于干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程,在体外繁育出全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官,并最终通过细胞组织或器官的移植实现对临床疾病的治疗。 

干细胞技术与诺贝尔医学奖

 

2007年:英国卡迪夫大学的马丁·J·伊文思、美国犹他州大学的马里奥-R-卡佩奇以及来自北卡罗莱纳州大学的奥利弗·史密斯,因在基因敲除技术以及干细胞研究方面所作的贡献获得2007年的诺贝尔生理或医学奖。  

 

2011年:美国人布鲁斯·博伊特勒、法国人朱尔斯·霍夫曼和加拿大人拉尔夫·斯坦曼,因在免疫系统研究领域的巨大贡献获得2011年诺贝尔生理学或医学奖。

 

2012年:英国发育生物学家约翰·戈登、京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心主任长山中伸弥,因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。

 

用于临床的干细胞来源

自体外周血、自体骨髓、胎儿附属物(脐血、脐带、羊膜等)

 

干细胞移植治疗疾病的原理

1、替代和修复死亡和受损伤的细胞

2、激活休眠和处于抑制状态的细胞

3、旁分泌作用(分泌神经营养因子、抗凋亡因子等)

4、免疫调控机制

5、促进细胞间电能力、电传导的恢复(如间充质干细胞分泌连接蛋白帮助细胞间连接、促进离子通道的开放等)

 

干细胞技术的优势

1、治疗范围广阔

2、无任何毒性;避免排斥

3、特效:一次性介入,永久性治疗

4、无须深入了解疾病的致病机理

5、治疗材料来源充足

6、最好的免疫治疗和基因治疗栽体

 

干细胞技术的应用前景

干细胞技术可治疗传统药物或者手术方式难以治疗的重大疑难疾病,免除病人承受较大痛苦;成功应用于再生医学美容,在未来生物发展中具更广阔的运用前景。

 

》》更多资料请前往干细胞科学网网站浏览www.stemcells.com.cn

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