根据干细胞的来源及分化潜能,可将干细胞分为胚胎干细胞(embryonic stem cell , ES/ ESC) 和特定组织干细胞两大类:\x0d\x0a胚胎干细胞:从ES 的发生到成熟细胞, 要经过全能干细胞(totipotent stem cell) 和多能干细胞(pluripotent stemcell) 许多分化阶段。前者是受精卵发育到桑椹胚的最原始的干细胞。后者是胚胎发展至胚囊或胚泡(blastocyst ) 期时,位于腔内一端的内细胞团( inner cell mass , ICM) ,它能发育成胚胎本身,具有可分化为外、中、内胚层的各种组织的潜能,故被称为多能干细胞。ES细胞系的建立将会给细胞移植治疗各种细胞退行性病变或损伤疾病、药物开发及筛选、基因治疗等带来深远的影响,打开在体外生产所有类型可供移植治疗的人体细胞、组织乃至器官的大门。\x0d\x0a特定组织干细胞:多能干细胞继续向前分化则成为定向祖细胞,持续停留在某种组织中,被称为特定组织干细胞。它们具有自我更新和产生本系统后续细胞的增殖细胞,如造血干细胞( hematopoietic stem cell ,HSC) 、骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell ,MSC) ,神经干细胞(neural stem cell , NSC) 、肌肉干细胞、表皮层干细胞、肝干细胞、心肌干细胞等。\x0d\x0a 各种成体组织中均含有干细胞。当组织受到外伤、老化、疾病等损伤时,这些细胞就增殖分化,产生新的组织来代替,以保持机体平衡。当机体因疾病、衰老等原因干细胞不足或活力差,不足以修复创伤、再生组织时,补充干细胞进行治疗往往可以达到意想不到的疗效。
根据其发育阶段,干细胞可分为胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell)和成体干细胞(Adult Stem Cell)。胚胎干细胞包括ES细胞(Embryonic Stem Cell)、EG 细胞(Embryonic Germ Cell);成体干细胞包括神经干细胞(Neural Stem Ce11, NSC)、血液干细胞(Hematopoietic Stem Cell,HSC)、骨髓间充质干细胞(Mesen chymal Stem Cell,MSC),表皮干细胞(EPidexmis Stem Cell)等。也有报导,按其分化潜能的大小,干细胞可分为三类:一是全能干细胞(Totipotent Stem Cell),二是胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell),三是多能干细胞(Multipotent Stem Ce11)。
据报道,胚胎干细胞可来源于畸胎瘤细胞(EC)、桑椹球细胞(ES)、囊胚内细胞团(ES)、拟胚体细胞(ES)、生殖原基细胞(EG)等。
当受精卵分裂发育成囊胚时,将内细胞团(Inner Cell Mass)分离出来进行培养,在一定条件下,这些细胞可在体外“无限期”地增殖传代,同时还保持其全能性,因此被称为胚胎干细胞。胚胎干细胞在培养条件下,若加入白血病抑制因子LIF(Leu kaemia Inhlbitory Factor),则能保持在未分化状态,若去掉LIF,胚胎干细胞迅速分化,最终产生多种细胞系,如肌肉细胞、血细胞、神经细胞或发育成“胚胎体”。
据报道,成体干细胞可以由下列几个方面得到:(1)胚胎细胞——由胚胎干细胞定向分化,或移植分化而成。(2)胚胎组织——由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。(3)成体组织—— 由脐血、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到。
近几年来,研究证明:干细胞是自我复制还是分化成为功能细胞,主要由于细胞本身的状态和微环境因素所决定。干细胞本身的状态,包括调节细胞周期的各种周期素(Cyclin)和周期素依赖激酶(Cyclin-Dependent Kinase)、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。微环境因素,包括干细胞与周围细胞,干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。
早在1970年小鼠胚胎于细胞在体外进行培养就已经获得成功。然而,人胚胎干细胞的体外培养直到最近才取得进展,1998年,美国科学家Jumes Thomson首次取得了人类胚胎干细胞在体外的非分化增殖,他们从体外受精的人胚胎内细胞团分离胚胎于细胞,进行体外培养,并获得了成功,证明了人体胚胎于细胞与啮齿类动物有极为相似的特点。从而使胚胎干细胞可能被用来取代病人体内的环损组织细胞,达到治疗疾病的目的。该研究的成功,被科学家认为是干细胞研究中一块重要的里程碑。
1999年12月美国科学家Margarel Goodell发现小鼠肌肉组织干细胞可以 “横向分化”(Trans-Differentiation)成血液细胞,这一发现很快被世界各地的科学家证实,并且发现人成体干细胞同样具有“横向分化”的功能。现在已证明人的骨髓干细胞可以分化为肝脏细胞、肌肉细胞、神经细胞等。这种横向分化具有相当的普遍性,也就是说,“横向分化”可以利用病人自身的健康组织干细胞,诱导分化病损组织的功能细胞,从而达到治疗各种组织坏损性疾病的目的。这种方法的优点是,既可克服由于异体细胞移植的免疫排斥,又可以克服胚胎细胞来源的不足以及其它社会伦理和法律问题。1999年12月干细胞研究被美国《科学》杂志评为1999年度世界十大科学之冠。2000年12月干细胞研究再次被《科学》杂志评为该年度世界十大科学成就之一。
根据分化潜能分类:\x0d\x0a(1)全能干细胞:具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力,如胚胎干细胞;\x0d\x0a\x0d\x0a(2)多能干细胞:具有产生多种类型细胞的能力,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制;\x0d\x0a\x0d\x0a(3)单能干细胞(也称专能、偏能干细胞):只能分化为成体组织、器官中的细胞。\x0d\x0a根据来源分类:\x0d\x0a(1)胚胎干细胞:指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外特殊培养而筛选出的细胞。\x0d\x0a胚胎干细胞(ES细胞)具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代,由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。\x0d\x0a目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的,如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入,生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末,两个研究小组成功的培养出人类ES细胞,保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。\x0d\x0a(2)成体干细胞:指存在于组织中的未分化细胞,该种细胞能够自我更新并能够分化形成组成该类组织的细胞。\x0d\x0a成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明,以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在,问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体,与干细胞相互作用,控制干细胞的更新和分化。\x0d\x0a希望对你能有所帮助。
是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。
干细胞有两种分类方法,一是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)。第二种分类方法是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)。胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞。
关键词:干细胞的来源分类