干细胞
干细胞是您体内每个器官和组织的基础。有许多不同类型的干细胞来自身体的不同部位或在我们生命中的不同时间形成。其中包括仅存在于发育早期阶段的胚胎干细胞,以及在胎儿发育过程中出现并终生保留在我们体内的各种类型的组织特异性(或成体)干细胞。
所有干细胞都可以 自我更新 (复制自身)和分化 (发育成更特化的细胞)。然而,除了这两种关键能力之外,干细胞在它们能做什么和不能做什么以及它们能做什么和不能做什么某些事情的情况下差异很大。这是研究人员在研究中使用所有类型干细胞的原因之一。
在这个部分:
- 胚胎干细胞
- 组织特异性干细胞
- 间充质干细胞
- 诱导多能干细胞
胚胎干细胞
胚胎干细胞是从胚泡的内部细胞团中获得的, 胚泡是一种主要是中空的细胞球,在人体中,在卵细胞受精后三到五天形成。人类囊胚的大小与这个“i”上方的圆点差不多。
在正常发育中,内细胞团内的细胞会产生更特化的细胞,这些细胞会产生整个身体——我们所有的组织和器官。然而,当科学家提取内部细胞团并在特殊实验室条件下培养这些细胞时,它们保留了胚胎干细胞的特性。
胚胎干细胞是多能的,这意味着它们可以在完全形成的身体中产生每一种细胞类型,但不能产生胎盘和脐带。这些细胞非常有价值,因为它们为研究正常发育和疾病以及测试药物和其他疗法提供了可再生资源。人类胚胎干细胞主要来源于体外受精 (IVF) 产生的囊胚,用于不再需要的辅助生殖。
组织特异性干细胞
组织特异性干细胞(也称为体细胞或成体干细胞)比胚胎干细胞更特化。通常,这些干细胞可以为它们所在的特定组织或器官生成不同的细胞类型。
例如,骨髓中的造血(或造血)干细胞可以产生红细胞、白细胞和血小板。然而,造血干细胞不会产生肝细胞、肺细胞或脑细胞,其他组织和器官中的干细胞也不会产生红细胞、白细胞或血小板。
您体内的一些组织和器官含有少量组织特异性干细胞,其作用是替换在正常日常生活或受伤时丢失的组织细胞,例如皮肤、血液、和你的肠道内壁。
组织特异性干细胞在人体中很难找到,而且它们在培养中似乎不像胚胎干细胞那样容易自我更新。然而,对这些细胞的研究增加了我们对正常发育、衰老变化以及损伤和疾病会发生什么的常识。
间充质干细胞:
您可能会听到术语“间充质干细胞”或MSC来指代从基质中分离出来的细胞,围绕其他组织和器官的结缔组织。很多科学家更准确地将这个名字的细胞称为“基质细胞”。
第一批间充质干细胞是在骨髓中发现的,并被证明能够制造骨骼、软骨和脂肪细胞。从那时起,它们就从其他组织中生长出来,例如脂肪和脐带血。各种MSCs被认为具有干细胞,甚至免疫调节特性,并且正在测试作为许多疾病的治疗方法,但迄今为止几乎没有证据表明它们是有益的。
科学家们并不完全了解这些细胞是否真的是干细胞或它们能够产生什么类型的细胞。他们确实同意并非所有的MSC都是相同的,并且它们的特性取决于它们来自身体的哪个部位以及它们是如何分离和生长的。
诱导多能干细胞:
诱导多能干细胞 (iPS) 是在实验室中通过将组织特异性细胞(例如皮肤细胞)转化为行为类似于胚胎干细胞的细胞而在实验室中进行改造的细胞。IPS细胞是帮助科学家更多地了解正常发育和疾病发作和进展的重要工具,它们也可用于开发和测试新药和疗法。
虽然iPS细胞与胚胎干细胞具有许多相同的特征,包括产生体内所有细胞类型的能力,但它们并不完全相同。科学家们正在探索这些差异是什么以及它们意味着什么。一方面,第一个iPS细胞是通过使用病毒将额外的基因拷贝插入组织特异性细胞而产生的。研究人员正在试验许多替代方法来创建iPS细胞,以便它们最终可以用作医学治疗的细胞或组织来源。