五大干细胞之最 | 解密干细胞—人类生命之源!

间充质干细胞、免疫细胞、外泌体源头实验室

眼角悄悄长起的皱纹,脸颊渐渐流失的胶原蛋白,日渐松弛下垂的皮肤……衰老作为生物界普遍存在的自然规律,无可奈何。

“子在川上曰:逝者如斯夫,不舍昼夜。”

在历史的长河里,“长生不老”一直是人类不断追逐,却始终无法实现的梦想。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。这一终极渴望驱使着一代又一代的科学家探寻生命与衰老的奥秘。

如今,人们发现让人类战胜衰老的“不老灵药”可能就藏在我们的身体里,那就是干细胞

干细胞到底有多神奇呢?近年来为何关于它的研究如此火热呢?“五大干细胞之最”让你了解它的魅力。

01

“未来有望应用最广泛的干细胞”

间充质干细胞

间充质干细胞是最近几年国内外干细胞治疗研究最多,发展速度最快的品种,原因在于,这种细胞能够分化形成骨、软骨、脂肪、神经、肌肉等多种组织细胞,正在被应用于治疗多种疾病的研究中,同时,间充质干细胞被认为是修复和再造人体受损组织或器官的好材料。

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间充质干细胞 | 图片来源:网络,如有侵权请及时联系我们删除

间充质干细胞最早在骨髓中发现,之后,被发现在婴儿出生后的胎盘(包括脐带)组织中也有存在。间充质干细胞的应用研究最早是用于骨和软骨的修复,现在间充质干细胞治疗研究已经扩展到脑中风、脑瘫、急性心梗和慢性缺血性心脏病、肝脏疾病,以及牙科,角膜、血液疾病等等方面。

02

“最早被应用于临床的干细胞”

造血干细胞

造血干细胞是成体干细胞的一种,在人体骨髓中存量最多。

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造血干细胞

造血干细胞是最早被用于临床治疗的干细胞,借助造血干细胞移植治疗治疗白血病已经成为国内外普遍采用的方法。

以往,造血干细胞移植主要依靠从捐献者骨髓中提取异体造血干细胞,而且移植前需要配型,随着科学发现脐带血中有造血干细胞存在,借婴儿出生之际保存脐带血中的自体造血干细胞也逐步兴起。

03

“种类最多的干细胞”

成体干细胞

成体干细胞存在于成熟的机体组织,而且种类众多,到目前为止,到底有多少种成体干细胞品种依然是个谜。比较常见的成体干细胞包括间充质干细胞、造血干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞、脂肪干细胞等等。

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成体干细胞

成体干细胞在人体中就像是高级维修技师,它们的功能在于在必要的时候生产出与其相对应的组织细胞,用以替换自然凋亡或受损的组织细胞。有研究称,成体干细胞治疗研究占全球干细胞治疗研究的80%以上。

04

“获得诺贝尔奖的干细胞”

诱导多能干细胞

诱导多能干细胞,又被称为诱导重编程干细胞,是通过基因转染技术将某些转录因子导入动物或人的体细胞, 使体细胞转化成为胚胎干细胞。诱导多能干细胞的出现一定意义上解决的胚胎干细胞的来源问题,也正因为此,日本和英国的两名研究者同时获得2012年诺贝尔医学奖。

05

“最受争议的干细胞”

胚胎干细胞

胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESCs,简称ES、EK或ESC细胞。)胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。

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胚胎干细胞

胚胎干细胞研究在美国一直是一个颇具争议的领域,支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症,因为胚胎干细胞可以分化成多种功能的APSC多能细胞,被认为是一种挽救生命的慈善行为,是科学进步的表现。而反对者则认为,进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎,而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。

干细胞分类

干细胞可是一个大家族,根据不同的分法可以分为以下几类:

1.首先,根据它的发育等级和分化能力,可以分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

全能干细胞:顾名思义就是啥样的细胞都能变,嘻嘻,实际上不是的,光“啥都能变”有啥了不起的?全能干细胞的能耐可不止这么点!它的能耐是:它能形成一个新的生命个体。也就是说,从这一个细胞出发,经过分裂、增殖、分化最终可以得到一个完整的生物。这样的细胞对人体目前来说只有两种:一是,受精卵;二是,四分体时期的细胞(有的科学家认为桑椹胚时期的细胞也具备全能性,不过没有达成广泛共识)。可惜的是,这样的细胞太少了,而且以目前的科学技术还没有办法把它们分离出来传代培养(就是让它们不停的分裂还能保持原有的功能特点啦),所以我们实际上很少研究这一类的干细胞。

多能干细胞才是所谓的“啥都能变”的干细胞呢!为了区别期间,也有人把“啥都能变”的细胞叫“万能干细胞”,而把“能变很多种”的叫“多能干细胞”。“啥都能变”就是说人体的各种各样的细胞它都能变(当然要给它适当的环境),而“能变很多种”则是可以变成几种不同的细胞,但不是所有种类的细胞都能变,比如“造血干细胞”。但无论如何,它们可以变出不同的细胞、组织、器官,却没有办法形成一个完整的生物个体。

单能干细胞就悲剧了,它是只能变一种至多是两种细胞的干细胞,是干细胞中等级最低的一种,甚至被有“细胞种族歧视”的人不称其为“干细胞”,比如说“成肌细胞”啥的。其实人家还是具备一些干细胞的特性的,如自我更新能力、分化能力和相对的处于原始阶段(单能干细胞:“就是嘛!别拿村长不当干部!”)。

2.其次,根据干细胞的来源,我们还可以把它们分成胚胎干细胞和成体干细胞。最新的研究中还有一类新的干细胞,就是诱导多能性干细胞。

胚胎干细胞当然就是来自于胚胎的干细胞,实际上是来源于胚胎早期的干细胞。在胚胎的早期有一个阶段叫做胚泡,在这个阶段胚胎的样子像一个小泡泡,在这个小泡泡里有一小团细胞叫内细胞团,胚胎干细胞就是从这一小团细胞中分离出来的。胚胎干细胞是一类“万能干细胞”,它们具有分化成各种细胞类型的能力。

成体干细胞则是来源于成体的干细胞,它们根据组织来源的不同,又可以分为骨髓干细胞、神经干细胞、脐血干细胞、间充质干细胞等等,根据分化能力的不同,也可以分为造血干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞、脂肪干细胞等等。其实同一种组织来源可以有多种不同分化能力的干细胞,比如骨髓和脐血里就都有造血干细胞和间充质干细胞,而功能不同的成体干细胞有时也会分化出相同的细胞,比如间充质干细胞和肌肉干细胞在一定的条件下可以分化成血细胞,这叫做干细胞的横向分化。

最后一种就是诱导多能性干细胞了。这可是近几年干细胞研究中最热的热点。这种细胞的来源是成体细胞,甚至是终末分化的细胞(也就是没有任何分化能力的细胞),比如胃腺细胞、淋巴细胞等,通过体外人工诱导的方法,比如用病毒给它插入几个基因之类,使它们回到最初的幼稚状态(返老还童?),重新具备了多能性,成为多能性细胞。这种细胞理论上讲是要与胚胎干细胞有着同样的功能和特点的多能性干细胞,只是来源有所不同罢了。

干细胞为何可以抗衰?

想知道干细胞为何具有抗衰老的效果,就要从生命最初的源泉说起。

人体是由40-60万亿个、200种类以上的细胞聚集而成,例如,肌肉就是肌肉细胞的聚合,神经是由神经细胞构成,每个细胞有着不同的作用。

但是,在其中有一种未充分分化,尚不成熟的细胞,但具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,就是干细胞。

受精卵就是一种特殊的干细胞,它具有全能性,胎儿与养育胎儿的胎盘,所有生命体的细胞都是由它而来。

受精卵在2周后进行增殖、分化,形成胎儿和器官。形成胎儿的细胞叫做胚胎干细胞,构筑起了身体的每一部分。

干细胞对人体的自我修复和组织再生至关重要,然而我们体内的成体干细胞的数目和能力毕竟还是有限。

因此,随着年龄的增长,人体各个组织器官中的干细胞数量减少,增殖分化能力下降,受损的组织和器官未得到及时的修复和再生,直接导致了衰老和疾病的发生。

人类往往以25岁为分水岭,在此之前人体内每天细胞新生的数量远大于衰老凋亡的数量,于是皮肤润滑、细腻、精力旺盛。

过了25岁,细胞的再生速度就会低于凋亡速度,而且差距越来越大。

于是,科学家们就想,如果能把成体干细胞从人体内分离出来,让它们在我们的控制下多多增殖,再把它们送回体内,让它们发挥功能,不就可以抵抗衰老了吗?

当然了目前这些都在研究之中,包括干细胞的自我更新、干细胞皮肤抗衰老、干细胞提高机体抗自由基能力、干细胞分泌超氧化物歧化酶等等。

干细胞的研究终将实现人们的千年之梦!

信息来源:南方网、干细胞之家

信息整合:医世象

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