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干细胞

2022-01-04   

它们存在成体特定的组织中,具有由干原细胞形成先驱细胞,分化成具特定功能细胞的能力。例如:骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞。

  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。

  干细胞 - 医学用途

  1、治疗遗传性疾病和恶性肿瘤;

  2、以干细胞为种子培育成组织和器官,用于移植医学;

  3、抗衰老,延年益寿。

  干细胞 - 科研应用

  1、器官修补更新

  2、人造器官与组织的来源

  3、新药开发

  4、基因功能研究

  5、基因治疗的工具

  6、毒理、药理研究

  7、癌症研究

  干细胞工程

  去核胚胎干细胞-->核移植->组装胚胎干细胞-->组织干细胞-->体外诱导培养-->各种组织器官

  干细胞 - 基础应用

  干细胞的调控是指给出适当的因子条件,对干细胞的增殖和分化进行调控,使之向指定的方向发展。

  内源性调控

  干细胞自身有许多调控因子可对外界信号起反应从而调节其增殖和分化,包括调节细胞不对称分裂的蛋白,控制基因表达的核因子等。另外,干细胞在终末分化之前所进行的分裂次数也受到细胞内调控因子的制约。

  1、细胞内蛋白对干细胞分裂的调控。

  2、转录因子的调控。

  外源性调控

  除内源性调控外,干细胞的分化还可受到其周围组织及细胞外基质等外源性因素的影响。

  1、分泌因子间质细胞能够分泌许多因子,维持干细胞的增殖,分化和存活。

  2、膜蛋白介导的细胞间的相互作用。

  3、整合素(Integrin)与细胞外基质。

  干细胞的可塑性

  越来越多的证据表明,当成体干细胞被移植入受体中,它们表现出很强的可塑性。通常情况下,供体的干细胞在受体中分化为与其组织来源一致的细胞。

  干细胞 - 医疗运用

  干细胞移植治疗技术,被誉为人类有史以来的飞跃式医疗手段,实现人体各个器官修复和更新,能消除目前80%以上的各类疾病。

  科学家们认识到干细胞可能成为一种“拯救生命”的有效的疾病治疗手段。例如:小剂量纯化的造血干细胞足可使患者骨髓再生,可以避免肿瘤病人进行自体骨髓移植时所致的瘤细胞(尤其是白血病细胞)污染。例如:成熟的神经系统中存在的干细胞,在某些因素诱导作用下,可增殖和定向分化,给神经退行性疾病(如帕金森氏病)、骨髓损伤患者带来新的希望。

  2011年,英国科学家研发出一种干细胞新技术,能够培育出正常转动的肝脏细胞,可能终将使患者免于昂贵而又风险极高的肝脏移植。

  器官修复

  干细胞能在短时间内修复各种器官组织,为各类疾病提供非常有效的治疗效果。

  癌症

  把成人神经干细胞注射到老鼠大脑中的研究可以神奇的成功治疗肿瘤。由于脑癌的扩散如此迅速,运用传统的技术几乎不可能治愈。哈佛医学院的研究人员注射了由基因工程得到的成人干细胞,用以把另外注射的无毒性物质转化成抗癌剂。几天之内,成人干细胞迁移到癌变区域,注射物可以减少百分之八十的肿块。 [5]

  骨骼

  骨髓间充质干细胞是具有自我更新能力并可以分化成为成骨细胞的一种干细胞. 多项基于动物骨髓的研究和一些初步的临床数据显示了它们在重建骨骼方面的贡献. 在整形外科方面,一些创伤引起的,由癌症引起的或感染引起的骨细胞的损失,在进行手术弥补人造关节会引起一些不便. 而进行干细胞的自体移植正可以解决这方面的问题。

  脱发

  毛发囊泡也具有干细胞,2004年11月,一些研究人员预言说,这些毛囊干细胞的研究可以导致4-5年内脱发可以通过毛发克隆技术被治愈。预计这种治疗将在最开始从现存毛囊中取出干细胞,在培养基中繁殖然后将新的毛囊移植到头皮当中。后期的治疗可能可以简单的向毛囊干细胞发出信号从而向附近那些因年长而萎缩的毛囊细胞发出化学信号,导致它们轮流再生制造健康的头发。

  干细胞 - 伦理争议

  所谓干细胞的伦理道德争议问题,实际上仅限于胚胎干细胞(Embryonic stem cells,简称ES细胞)领域,不涉及其他种类干细胞的研究,例如成年干细胞(Adult stem cells)以及新发展的诱导多能干细胞(Induced pluripotent Stem cells,简称iPS细胞)。问题的关键在于胚胎干细胞的获取过程。依照目前的技术,获取胚胎干细胞需要在胚泡(Blastocyst)阶段破坏胚胎,以提取内细胞团(Inner cell mass)。此步骤在许多支持生命团体(Pro-life)人士看来,是对生命的破坏。为了避免伦理道德的争议,新的获取胚胎干细胞技术正在开发中。值得一提的是,新发展的多能诱导干细胞由于通过对已分化的细胞“重新编程”(Reprogramming)而获得,不会产生伦理道德的争议。

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