干细胞能变成各种细胞吗?干细胞有什么用?

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• yangjiefox

  干细胞(stem cells, SC)
  　　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。
  　　干细胞研究的历史情况
  　　干细胞的研究被认为开始于1960年代，在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。
  　　1959年，美国首次报道了通过体外受精（IVF）动物。
  　　60年代，几个近亲种系的小鼠畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞（embryonic germ cells, EG细胞）,此工作确立了胚胎癌细胞（embryonic carcinoma cells, EC细胞）是一种干细胞。
  　　1968年，Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子。
  　　70年代，EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型，虽然其染色体的数目属于异常。
  　　1978年，第一个试管，Louise Brown 在英国诞生。
  　　1981年，Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型，像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入上鼠，能诱导形成畸胎瘤。
  　　1984—1988年，Anderews 等人从人畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的（克隆化的）细胞，称之为胚胎癌细胞（embryonic carcinoma cells, EC细胞）。克隆的人EC细胞在视黄的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。
  　　1989年，Pera 等分离了一个人EC细胞系，此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的（比正常细胞染色体多或少），他们在体外的分化潜能是有限的。
  　　1994年，通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集 ，ES样细胞位于中央。
  　　1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能( pluripotent )干细胞： James A. Thomson在 Wisconsin的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取 inner cell mass细胞，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面 marker 和酶活性，证实他们就是全能干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20干细胞用于培养。 John D. Gearhart在 Johns Hopkins的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是：从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞( primordial germ cell )。由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特徵。
  　　2000年，由Pera、 Trounson 和 Bongso 的新加坡和澳大利亚科学家从不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞中分离得到人ES细胞，这些细胞体外增殖，保持正常的核型，自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。
  　　2003，建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法，为人胚胎干细胞研究了新的途径。
  　　2004年，Massachusetts Advanced Cell Technology 报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于的成体干细胞修复作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。
  　　·干细胞研究的意义
  　　分化后的细胞，往往由于高度分化而完全丧失了再分化的能力，这样的细胞最终将衰老和亡。然而，动物体在发育的过程中，体内却始终保留了一部分未分化的细胞，这就是干细胞。干细胞又叫做起源细胞、万用细胞，是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。可以这样说，动物体就是通过干细胞的来实现细胞的更新，从而保证动物体持续生长发育的。
  　　干细胞根据其分化潜能的大小，可以分为两类：全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化、发育成完整的动物个体，后者则是一种或多种组织的起源细胞。人的胚胎干细胞可以发育成完整的人，所以属于全能干细胞。
  　　早在19世纪，发育生物学家就知道，卵细胞受精后很快就开始，先是1个受精卵成2个细胞，然后继续，直至成有16至32个细胞的细胞团，叫做桑椹胚。这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开，并分别植入到母体的子宫内，则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。这种细胞就是胚胎干细胞，属于全能干细胞。、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。每个人的体内都有一些终生与自己相伴的干细胞。但是，人的年龄越大，干细胞就越少。为了弥补干细胞的不足，一些科学家建议从胚胎或胎儿以及其他动物身上获取干细胞。进行培养和研究。
  　　干细胞的用途非常广泛，涉及到医学的多个领域。目前，科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“”，培育出一些人的组织。干细胞及其衍生组织的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织，从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织，来替换自身病变的或衰老的组织。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织，那么，这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一，排在人类基因组测序和克隆技术之前。
  　　新加坡国立医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术，根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的，这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使痊愈的手术。医生们认为，脐带血干细胞移植手术并不复杂，就像给输血一样。由于脐带血自身固有的特性，使得用脐带血干细胞进行移植比用进行移植更加有效。现在，利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为白血病、各种恶性放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言，用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞，有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来；不久的将来，失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖病等绝大多数疾病的，都可望借助干细胞移植手术获得康复。
  　　同胚胎干细胞相比，上的干细胞只能发育成20多种组织，而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织。但是，如果从胚胎中提取干细胞，胚胎就会亡。因此，道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞，美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评，他们认为，将干细胞用于医学研究，在减轻痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会，结果将是悲剧性的。
  　　我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础，早在20世纪60年代就开始了干细胞移植方面的研究，目前研究和应用得最多的是造血干细胞。1992年，我国内地第一个移植非亲属供者登记组在北京成立，“库”也正式接受捐赠。2002年，北京建立了脐带血干细胞库。关于胚胎干细胞的研究，我国目前还没有明确的法律规定。

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• 周一小姐

  干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞

  浏览 487赞 158时间 2022-01-21