干细胞转变为全能干细胞(干细胞可以变成任何细胞)
本文目录一览:
- 1、干细胞能变成各种细胞吗?干细胞有什么用?
- 2、干细胞是脸上有红血丝该怎么护理全能干细胞么?
- 3、干细胞有何特征?他关于固有免疫细胞在特发性炎症性肌病发病中的作用及机制的研究进展的信息为何被称为“万能细胞”?
- 4、干细胞为什么又被叫做“万能细胞”?
- 5、干细胞为什么称作是万能细胞?
- 6、为什么称干细胞为“万能细胞”
干细胞能变成各种细胞吗?干细胞有什么用?
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,美国首次报道了外泌体及其在肿瘤诊疗中的意义通过体外受精(IVF)动物。
60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸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,第一个试管婴儿,Louise Brown 在英国诞生。
1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠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 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系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细胞在视黄酸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。胚泡内细胞群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大学领导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大学领导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 领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人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提供了新的途径。
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骨髓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死亡。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分裂来实现细胞的更新,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器官的起源细胞。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分裂,先是1个受精卵分裂成2个细胞,然后继续分裂,直至分裂成有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。骨髓、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“种子”,培育出一些人的组织器官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,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器官,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器官,来替换自身病变的或衰老的组织器官。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器官,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。
新加坡国立大学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男童,这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。医生们认为,脐带血干细胞移植手术并不复杂,就像给患者输血一样。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骨髓进行移植更加有效。现在,利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤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、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者,都可望借助干细胞移植手术获得康复。
同胚胎干细胞相比,成人身体上的干细胞只能发育成20多种组织器官,而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官。但是,如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就会死亡。因此,伦理道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国政府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,在减轻患者痛苦方面很有潜力。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年代就开始了骨髓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,我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立,“中华骨髓库”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。
干细胞是全能干细胞么?
又被称为全能干细胞,顾名思义,就是能够分化成为人体所有细胞种类的干细胞。而受精卵就是一个典型的全能干细胞,由于其能够分化成为人体所有的细胞种类,因.
干细胞有何特征?他为何被称为“万能细胞”?
我们都知道,世间万物都是由细胞构成,而细胞构成器官,器官又构成集体,所以生活中细胞无处不在,干细胞又有很多的分类,比如干细胞,星际细胞,骨细胞以及众多的细胞,但是它们都有一个共同的祖先,那就是干细胞,因为该细胞被称为万能细胞,正是因为它有自我复制,多向分化的功能。可以根据所处的发育阶段分化为不同的细胞。而这种细胞的再生能力非常的强,并且它也是一种未分化的未成熟的细胞。
干细胞之所以被称为万能细胞,正是因为它可以分化为各种各样的细胞,根据是集体所处于不同的状态,可以定向分化为不同的细胞,而它也具有自我复制的多项潜能,干细胞是一种未分化的不成熟的细胞,而干细胞是一种分化能力比较强并且尚未成熟的细胞,在未成熟的时候他们保持着原始状态,但是在经过刺激以及集体即将发生改变的情况下,他们会迅速增殖分化为各种各样独特的功能细胞,形成任何类型的组织。
而干细胞又可以分为全能干细胞,多能干细胞和单功能干细胞,是一种未充分分化,且不成熟的细胞,也因此被医学界称为万用细胞。他干细胞对早期人体发育特别重要,特别是在儿童和成年人之间。特别是我们的造血干细胞可以不断地补充人体血细胞,血小板白细胞起到关键的作用,并且它也可以在体外培养,为我们的器官移植提供了很大的帮助。而如今,干细胞在我们的医学界应用广泛,无论是在器官移植还是修复等方面都有重要的地位。
凡是不断产生新的分化细胞,都要通过干细胞来进行分化,所以干细胞在我们人体有着很重要的地位,可以说人体就是由胚胎干细胞不断的分化增殖而形成的。
干细胞为什么又被叫做“万能细胞”?
原因:干细胞的功能非常强大,具有自我复制能力,可以说是“万能细胞”。在一定条件下,它可以直接“Ctrl+C”“Ctrl+V”分化成多种功能细胞。
其中造血干细胞,是指血液系统中的“始祖细胞”,或者称为“万能细胞”。其神奇之处在于,造血干细胞具有自我更新能力,可以分化成为红细胞、白细胞、血小板等各个类型细胞,因此,被广泛应用于血液、免疫和肿瘤等疾病的治疗。
扩展资料:
虽然在形态学和分子生物学水平上干细胞的结构意义能帮助定义干细胞,但是干细胞的定义仍必须是建立在功能性的基础上的。
从功能上讲,干细胞是具有多向分化潜能、自我更新能力的细胞,是处于细胞系起源顶端的最原始细胞,在体内能够分化产生某种特定组织类型的细胞。对于单细胞来讲,对这个定义进行严格限制是很重要的。
尤其是在复杂的器官中,为了区别干细胞和其他各种类型的祖细胞,对其进行功能上的区分可能更精确和必要。 因为干细胞和祖细胞的定义是由其是否具有自我更新能力所决定的。
干细胞一旦分化为祖细胞后就失去了自我更新的能力,出现对称性的有丝分裂,祖细胞的数量只有通过干细胞的增殖分化来补充,但是祖细胞仍然保持高度的增殖能力,就造血干祖细胞而言,各系造血过程中细胞的大量扩增主要依靠造血祖细胞的增殖。
参考资料来源:
凤凰网-湖南首个神经修复学与干细胞研究中心成立
人民网-造血干细胞归巢记
百度百科-干细胞
干细胞为什么称作是万能细胞?
因为它能够分化成人体的任何一个部位,理论上如果某人的身体某个部位缺失,比如少一条腿,就可以有干细胞分化而得到,从而使其健全,不过目前医学尚达不到。
干细胞(stem cell)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。
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)。
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)(专能干细胞)。
干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。
为什么称干细胞为“万能细胞”
1、干细胞即为起源细胞,干细胞是具有增殖和分化潜能的细胞,具有自我更新复制的能力,能够产生高度分化的功能细胞;
2、它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞,干细胞细胞核多为常染色质,并具有较高的端粒酶活性;
3、 可直接克隆人体;可直接复制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养,在体外繁育出组织或器官,并最终通过组织或器官移植。
扩展资料:
成体干细胞的可塑性:
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。而在某些情况下干细胞的分化并不遵循这种规律。
1999年Goodell等人分离出小鼠的肌肉干细胞,体外培养5天后,与少量的骨髓间质细胞一起移植入接受致死量辐射的小鼠中,结果发现肌肉干细胞会分化为各种血细胞系。这种现象被称为干细胞的横向分化。
关于横向分化的调控机制还不清楚。大多数观点认为干细胞的分化与微环境密切相关。可能的机制是,干细胞进入新的微环境后,对分化信号的反应受到周围正在进行分化的细胞的影响,从而对新的微环境中的调节信号做出反应。
参考资料来源:百度百科-干细胞
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