干细胞是具有自我更新和分化能力的一类细胞,可以分化为各种成体细胞,在医学上广泛应用于再生医疗、缺陷修复等方面。根据来源分,干细胞主要有以下几类:
胚胎干细胞是从早期胚胎内部的内细胞团中分离出来的细胞,具有特异性强、多能性广的特点。目前,胚胎干细胞仍是获得不同类型细胞最简单、最有效的方法之一。但由于从胚胎中取出干细胞会导致胚胎死亡,所以在一些国家的法律和道德标准限制下,胚胎干细胞的研究和应用受到了局限。
诱导多能性干细胞是一种由约翰·芬博维茨领导的日本科学家山中伸弥在2006年发现的,它是从皮肤等成体细胞中重新编程而来的。利用介导因子等技术可以将非干细胞转化为iPSCs,从而实现干细胞,“自我降解,自我重组”迭代的目标。
成体干细胞是分布于成体组织、器官内的一类有限制分化能力的细胞,可以分化出相应组织及其功能细胞。与胚胎干细胞不同,成体干细胞具有低免疫原性和不发生基因变异的特点。
脐带干细胞是分离于新生儿脐带血的一类成体干细胞,具有丰富的造血干细胞资源,可以应用于造血细胞缺陷等方面。此外,脐带干细胞对移植后患者无排异反应,存活率高。
不同类型干细胞因具备的特点和来源差异性而在医学上有着各自独特的应用价值。下面简要分析一下:
胚胎干细胞的多能性最广,可以分化为各种器官系统的干细胞或功能成体细胞。在再生医学、组织、器官移植方面具有重要意义。例如,可应用于治疗神经细胞缺陷、心血管障碍、人工皮肤制作等方面。
iPSCs可以由人体的成体细胞重新编程而来,导致转化过程大幅度减少胚胎的牺牲,同时还避免了利用外源DNA置入的风险。这意味着医学界将逐渐放弃直接使用胚胎干细胞,转向更为安全和更可控的iPSCs。iPSCs因具有与自体完全相容的特点,可应用于再生医学和组织工程领域,如人体肝脏回复、心脏病再生疗法及癌症细胞的治疗等。
成体干细胞多保持在人体组织中,不易获取。但是由于不涉及胚胎级别,因此成体干细胞得到一些国家政府的支持与合法统计,并已经被证实可以分化为多种人体器官细胞,如肝细胞、胰岛细胞等,对一些细胞治疗方面的研究也取得了一定程度的突破。
脐带干细胞的优势在于它的易于采集,存储期长,最显著的特点是其具有免疫学上的低免疫抑制作用和条软管内滋生大量造血干细胞的自我更新特点,被广泛应用于造血细胞缺陷、再生医学等方面。同时,它在多个国家的药理学上也得到了认可,并且已经用于救治患者。
总体而言,不同来源的干细胞具有各自独特的功能和应用价值,由于人们对干细胞研究越来越深入,未来处于干细胞科研前沿的新发现必定是多种类型干细胞的混合应用。以期缓解亟须治愈的多种疾病,在医学上进一步实现重大突破。