好文!一文看懂干細(xì)胞的全家福
干細(xì)胞(Stem cell,SC),其中 “干”譯自英文“stem”,意為“樹干”“起源”。是指干細(xì)胞可以像樹干一樣,長出樹杈、樹葉、開花和結(jié)果。干細(xì)胞是人體的起源細(xì)胞,是一類能形成各組織器官的原始細(xì)胞。它具有強(qiáng)大的自我更新和再生能力,并能產(chǎn)生多種高度分化功能細(xì)胞。
目前研究中應(yīng)用干細(xì)胞治療的疾病主要有: 神經(jīng)系統(tǒng):阿爾茨海默病、帕金森病、腦出血; 血液:白血病、鐮狀細(xì)胞貧血癥、地中海式貧血; 心臟:心肌梗塞; 骨組織:軟骨缺損、退化性關(guān)節(jié)炎; 肌肉:肌營養(yǎng)不良癥; 胰臟:糖尿??; 肝臟:肝炎; 皮膚:燒傷; 脊椎:脊椎損傷,等 |
1. 會“變”的細(xì)胞——干細(xì)胞
·什么是干細(xì)胞?
什么是干細(xì)胞(stem cell)呢?簡而言之,干細(xì)胞就是一類會“變”的細(xì)胞。
它們是這樣一類細(xì)胞:
首先,它有無限的自我更新能力,可以在動物胚胎和(或)組織中一直分裂、并保持原本的未分化狀態(tài)。就像孫悟空劃去了生死簿上的名字以后,就再也不怕被閻王捉了。
其次,它具有分化的能力,也就是“變”的能力,在不同的培養(yǎng)條件下,它可以變成不同種類、具有不同功能的細(xì)胞。就像孫悟空,想變美女變美女、想變帥哥變帥哥、想變奧特曼變奧特曼?。ú贿^不應(yīng)該是干細(xì)胞它想變啥就變啥,而是科學(xué)家們想讓它變啥就變啥,這可是研究干細(xì)胞的重要的熱點(diǎn)領(lǐng)域噢?。?/span>
干細(xì)胞就是會“變”的細(xì)胞
后,它是一類在細(xì)胞發(fā)育過程中處于較原始階段的、尚未充分分化的、尚不成熟的細(xì)胞。就像菩提祖師給孫悟空起名字的時候說的那樣:“猻字去了獸傍,乃是個子系。子者,兒男也;系者,嬰細(xì)也。正合嬰兒之本論。教你姓‘孫’罷?!痹叫≡侥贻p越是有變化的能力。
總結(jié)一下,干細(xì)胞就是體內(nèi)能“分”會“變”的“嬰兒”細(xì)胞。
·干細(xì)胞的全家福
干細(xì)胞可是一個大家族,根據(jù)不同的分法可以分為以下幾類:
首先,根據(jù)它的發(fā)育等級和分化能力,可以分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。
全能干細(xì)胞,顧名思義就是啥樣的細(xì)胞都能變,嘻嘻,實(shí)際上不是的,光“啥都能變”有啥了不起的?全能干細(xì)胞的能耐可不止這么點(diǎn)!它的能耐是:它能形成一個新的生命個體。也就是說,從這一個細(xì)胞出發(fā),經(jīng)過分裂、增殖、分化終可以得到一個完整的生物。這樣的細(xì)胞對人體目前來說只有兩種:一是,受精卵;二是,四分體時期的細(xì)胞(有的科學(xué)家認(rèn)為桑椹胚時期的細(xì)胞也具備全能性,不過沒有達(dá)成廣泛共識)??上У氖牵@樣的細(xì)胞太少了,而且以目前的科學(xué)技術(shù)還沒有辦法把它們分離出來傳代培養(yǎng)(就是讓它們不停的分裂還能保持原有的功能特點(diǎn)啦),所以我們實(shí)際上很少研究這一類的干細(xì)胞。
多能干細(xì)胞才是所謂的“啥都能變”的干細(xì)胞呢!為了區(qū)別期間,也有人把“啥都能變”的細(xì)胞叫“萬能干細(xì)胞”,而把“能變很多種”的叫“多能干細(xì)胞”?!吧抖寄茏儭本褪钦f人體的各種各樣的細(xì)胞它都能變(當(dāng)然要給它適當(dāng)?shù)沫h(huán)境),而“能變很多種”則是可以變成幾種不同的細(xì)胞,但不是所有種類的細(xì)胞都能變,比如“造血干細(xì)胞”。但無論如何,它們可以變出不同的細(xì)胞、組織、器官,卻沒有辦法形成一個完整的生物個體。
單能干細(xì)胞就悲劇了,它是只能變一種至多是兩種細(xì)胞的干細(xì)胞,是干細(xì)胞中等級低的一種,甚至被有“細(xì)胞種族歧視”的人不稱其為“干細(xì)胞”,比如說“成肌細(xì)胞”啥的。其實(shí)人家還是具備一些干細(xì)胞的特性的,如自我更新能力、分化能力和相對的處于原始階段(單能干細(xì)胞:“就是嘛!別拿村長不當(dāng)干部!”)。
其次,根據(jù)干細(xì)胞的來源,我們還可以把它們分成胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。新的研究中還有一類新的干細(xì)胞,就是誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞。
胚胎干細(xì)胞當(dāng)然就是來自于胚胎的干細(xì)胞,實(shí)際上是來源于胚胎早期的干細(xì)胞。在胚胎的早期有一個階段叫做胚泡,在這個階段胚胎的樣子像一個小泡泡,在這個小泡泡里有一小團(tuán)細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán),胚胎干細(xì)胞就是從這一小團(tuán)細(xì)胞中分離出來的。胚胎干細(xì)胞是一類“萬能干細(xì)胞”,它們具有分化成各種細(xì)胞類型的能力。
成體干細(xì)胞則是來源于成體的干細(xì)胞,它們根據(jù)組織來源的不同,又可以分為骨髓干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、臍血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞等等,根據(jù)分化能力的不同,也可以分為造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、肌肉干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞等等。其實(shí)同一種組織來源可以有多種不同分化能力的干細(xì)胞,比如骨髓和臍血里就都有造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞,而功能不同的成體干細(xì)胞有時也會分化出相同的細(xì)胞,比如間充質(zhì)干細(xì)胞和肌肉干細(xì)胞在一定的條件下可以分化成血細(xì)胞,這叫做干細(xì)胞的橫向分化。
后一種就是誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞了。這可是近幾年干細(xì)胞研究中熱的熱點(diǎn)。這種細(xì)胞的來源是成體細(xì)胞,甚至是終末分化的細(xì)胞(也就是沒有任何分化能力的細(xì)胞),比如胃腺細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等,通過體外人工誘導(dǎo)的方法,比如用病毒給它插入幾個基因之類,使它們回到初的幼稚狀態(tài)(返老還童?),重新具備了多能性,成為多能性細(xì)胞。這種細(xì)胞理論上講是要與胚胎干細(xì)胞有著同樣的功能和特點(diǎn)的多能性干細(xì)胞,只是來源有所不同罷了。
近還有科學(xué)家天才地誘導(dǎo)成功了成體干細(xì)胞,就是用終末分化的細(xì)胞在體外誘導(dǎo)出來了具備分化成某種類型的細(xì)胞(心肌細(xì)胞)的干細(xì)胞,這也是一種誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞。