干细胞可以分化
干细胞的分化能力
干细胞具有分化成各种类型细胞的能力。这是因为干细胞具有自我复制和分化为多种细胞类型的能力。干细胞可以生长为心脏细胞、肌肉细胞、神经细胞等,使得科学家们相信干细胞在未来的治疗疾病方面是一个巨大的储备。而且,目前的技术能够在任何时间点制造干细胞,使得人们迫不及待地想要在医学领域大量应用。
干细胞的源头
现代干细胞研究主要集中在两个来源:胚胎干细胞和成体干细胞。
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胚胎干细胞
胚胎干细胞来自于人类受精卵成功加入体内后第三到舍四天形成的胚胎。在这个时期,胚胎会分裂成100多个细胞,这些细胞具有无限的增殖潜能,称为胚胎干细胞。在妊娠38天的胚胎时期,胎儿的内部器官被形成出来,胚胎干细胞便不能使身体器官和组织再生构造。由于这类干细胞的提取会伤害胚胎,因此备受争议。
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成体干细胞
成体干细胞是一类活性细胞,可自我复制形成同样的细胞,同时也能分化成成体对应的各种细胞。这些干细胞主要存在于成体肌肉、骨骼、大脑、骨髓等部位,不具备像胚胎干细胞那样的无限培育个数。成体干细胞的提取相对简单,而且不会引起道德争议。
干细胞的分化类型
干细胞分化大多分为三大类:定向分化、自发分化、诱导分化。
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定向分化
将干细胞对接生长因子和细胞外基质,并根据生长因子的调配使细胞准确发育为一种完整的持续细胞类型,称之为定向分化。这是目前唯一公认的干细胞利用方式。定向分化可以脱离了体内环境因素,控制生长因子和诱导因子的数量来维护体内的维护和检测过程。
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自发分化
此类干细胞在连续培育中没有得到特殊的诱导和对照条件,从而随机分化或按照几率发育为多种不及定向分化目标的细胞。
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诱导分化
体细胞重编程为iPS细胞后,施加诱导方法,修改生长介质,细胞状态进行人工界定,使其向某一个方向分化。此外,可使用表观调控剂、RNAi等技术产生倾向性输出的基因转录因子和线粒体NCBI游标数,在先天开关网络修饰中引入微调因素,以快速和准确地生成某一个类型的细胞。诱导分化途径可与定向分化途径性状一致,因此当前使用广泛。
干细胞在医学领域的应用前景
干细胞可以为很多重大疾病提供治疗方案,包括但不限于肿瘤、心脏病、帕金森综合症、阿兹海默病等。干细胞治疗可以分为两类:干细胞移植和细胞修复。干细胞移植用于手术后的创伤修复,而细胞修复则可用于再生性医学,如基因转化、组织再生和器官移植。
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肿瘤治疗
干细胞可以为肿瘤治疗提供全新视角。肿瘤引起的死亡主要是由于恶性肿瘤细胞的强传染性和抗癌药物耐受性造成的,我们可以将肿瘤干细胞筛选出来并特别处理,以减少瘤细胞对体内毒性的发生,减少癌细胞对化学药物的或放射性治疗的耐受性,从而提高癌症患者的抗癌能力。
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心脏病治疗
研究表明,大多数心肌细胞不能自我再生,心肌细胞的死亡会导致心肌退缩和心腔扩张。 干细胞治疗可以帮助创伤后的新生代心细胞成长为全功能性的心脏组织。研究人员可以通过干细胞移植或定向分化为诱导的心肌细胞,来修复非严重解剖学损伤心脏组织。
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帕金森综合症治疗
帕金森综合症是由于脑组织中多巴胺失调造成的病症,导致了震颤、僵直和困难,这使得患者难以控制自己的运动。然而,通过将干细胞注射到患者体内,可可以修复患者的大脑组织。实验表明,干细胞可以分化成由多巴胺生成的神经元,整个过程为诱导式定向分化。因此,干细胞治疗是一种可能的帕金森综合症治疗方式。
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