当您开始了解干细胞时,最常见的问题之一是“存在哪些类型的干细胞?” 没有商定的干细胞类型数量,因为人们可以根据分化潜能 (它们可以变成什么)或来源(它们的来源)对干细胞进行分类。
从干细胞分化潜能进行分类,你知道这5种干细胞吗?
干细胞根据其分化潜能可以分为五种主要类型,分别是全能干细胞、多能干细胞、多向分化干细胞、寡能干细胞和单能干细胞。以下是这五种干细胞的详细分类及其特点:
- 全能干细胞(Totipotent Stem Cells)
- 特点:全能干细胞具有最大的分化潜能,能够分化成完整的个体,包括所有类型的细胞。这类干细胞在胚胎发育的早期阶段出现。
- 例子:受精卵,它是由精子和卵子结合后形成的,具有发育成完整生物体的能力。
- 多能干细胞(Multipotent Stem Cells)
- 特点:多能干细胞具有分化成多种细胞类型的能力,但不足以形成完整的个体。这类干细胞在胚胎发育过程中也扮演重要角色,如胚胎干细胞(ESCs)。
- 例子:骨髓中的造血干细胞,它们能够分化成红细胞、白细胞和血小板等多种血细胞。
- 多向分化干细胞(Multipotent Stem Cells)
- 特点:多向分化干细胞具有分化成特定谱系内多种细胞类型的潜能,但它们的分化范围比多能干细胞要窄。
- 例子:间充质干细胞(MSCs),它们可以分化成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞和成纤维细胞等多种细胞类型。
- 寡能干细胞(Oligopotent Stem Cells)
- 特点:寡能干细胞能够分化成几种密切相关的细胞类型,但它们的分化能力不如多能干细胞广泛。
- 例子:在眼部,寡能干细胞可以分化成角膜细胞和结膜细胞,有助于眼部组织的修复。
- 单能干细胞(Unipotent Stem Cells)
- 特点:单能干细胞只能分化成一种特定的细胞类型。这类干细胞在成人组织中非常常见,对于组织的修复和再生至关重要。
- 例子:皮肤表皮细胞,它们只能分化成皮肤细胞,不能分化成其他类型的细胞。
这五种干细胞的分类有助于理解它们在生物学和医学中的应用,包括在治疗各种疾病和进行组织工程中的应用。
这篇文章致力于根据分化潜能解释五种类型的干细胞。
5种按分化潜能分类的干细胞
本文讨论的五种不同类型的干细胞是:
- 全能(或全能)干细胞
- 多能干细胞
- 成体干细胞
- 寡能干细胞
- 单能干细胞
所有存在的干细胞都可以根据它们的分化潜能分为五组之一。下面将更详细地探讨这些干细胞类型中的每一种。
1. 全能(或全能)干细胞
这些干细胞是现存最强大的。它们可以分化成胚胎以及胚胎外组织,例如绒毛膜、卵黄囊、羊膜和尿囊。在人类和其他胎盘动物中,这些组织形成胎盘。
全能细胞最重要的特征是它可以产生功能齐全的活生物体。全能细胞最著名的例子是受精卵(当精子和卵子结合形成受精卵时形成)。
在受精后四天或四天左右,这些细胞开始专门化为多能细胞,如下所述,多能细胞是灵活的细胞类型,但不能产生完整的生物体。
2. 多能干细胞
下一个最强大的干细胞类型是多能干细胞。
这种细胞类型的重要性在于它可以自我更新并分化成三个胚层中的任何一个,即:外胚层、内胚层和中胚层。这三个胚层进一步分化形成人体内的所有组织和器官。
有几种已知类型的多能干细胞。在天然多能干细胞中,胚胎干细胞是最好的例子。胚胎干细胞是存在于早期胚胎中的独特细胞。
另一种“人造”多能干细胞也存在,即诱导多能干细胞(iPS细胞)。 iPS细胞于2006年首次从小鼠细胞中产生,2007 年首次从人类细胞中产生,并且是组织特异性细胞,可以重新编程以在功能上类似于胚胎干细胞。
由于诱导性多能干细胞在广泛多样的组织中具有强大的分化能力且其性质没有争议,因此非常适合用于细胞治疗和再生医学。
3. 成体干细胞
多能干细胞是一种中等类型的干细胞,因为它们可以自我更新并分化成特定范围的细胞类型。
这种细胞类型的一个很好的例子是间充质干细胞 (MSC)。 间充质干细胞可以分化成成骨细胞(一种骨细胞)、肌细胞(肌肉细胞)、脂肪细胞(脂肪细胞)和软骨细胞(软骨细胞)。
这些细胞类型的特征相当多样,这就是间充质干细胞被归类为成体干细胞的原因。
4. 寡能细胞
下一类干细胞,即寡能干细胞,与前一类(多能干细胞)相似,但它们的分化能力进一步受到限制。虽然这些细胞可以自我更新和分化,但它们只能在有限的范围内进行。他们只能对密切相关的细胞类型这样做。
这种细胞类型的一个很好的例子是造血干细胞 (HSC)。
HSC 是源自中胚层的细胞,可以分化成其他血细胞。具体而言,HSC是寡能干细胞,可以分化为骨髓细胞和淋巴细胞。
骨髓细胞包括嗜碱性粒细胞、树突细胞、嗜酸性粒细胞、红细胞、巨噬细胞、巨核细胞、单核细胞、中性粒细胞和血小板,而淋巴细胞包括 B 细胞、T 细胞和自然杀伤细胞。
5. 单能干细胞
最后,我们有单能干细胞,这是最无能和最有限的干细胞类型。这种干细胞类型的一个例子是肌肉干细胞。
虽然肌肉干细胞可以自我更新和分化,但它们只能分化为单一细胞类型。它们的分化能力是单向的。
干细胞类型分类
这些干细胞类别的目的是根据干细胞的分化潜能评估干细胞的功能能力。
重要的是,每个类别都有不同的干细胞研究应用、医学应用和药物开发应用。
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