胚干细胞是
胚干细胞
胚干细胞(Embryonic Stem Cells,ESC)是指由早期囊胚内的内细胞群(Inner Cell Mass,ICM)分化而来的一类具有不定能力、可自我更新且可以再分化成各种类型人体组织和器官的细胞。胚干细胞是造血干细胞、心肌细胞、神经元等研究以及再生医学领域的重要细胞来源。
胚干细胞的来源及发现
胚干细胞最初是在小鼠模型中被发现的,在上世纪80年代,研究人员从小鼠的囊胚中分离出了胚干细胞,1981年,美国的研究人员首次在人类胚胎中获得胚干细胞。
从胚胎中获取胚干细胞需要在胚胎进入子宫之前进行,即内细胞团形成之前。这意味着,胚胎在提供充足营养并保持正常发育的情况下将被选择性地摧毁,这引发了一些道德争议。随着技术的进步和研究的深入,研究人员已经学会了从早期囊胚内提取细胞而不用摧毁胚胎。
胚干细胞的特性
胚干细胞具有以下特性:
- 自我更新:胚干细胞可以自我更新并且维持不分化状态;
- 多向分化:胚干细胞可以在适宜的培养条件下分化成所有发育线ages的细胞,包括但不限于骨骼肌、血液细胞、神经元等;
- 非常规倍数体系:在维持自我更新和无限生长的能力过程中,胚胎干细胞常常处于非常规倍体态下,如小鼠胚胎干细胞常见的 tetraploidy;
- 表观遗传机制的重塑:从实验和分子生物学研究可以证明胚胎干细胞表观遗传机制的状态具有特殊的开放性和易塑性。
胚干细胞的应用前景
由于其可塑性强、多样化的分化能力和非常规倍数体系等特性,胚干细胞已经成为重要的再生医学研究领域。胚干细胞可以用于以下方面的治疗:
- 心血管病治疗:胚干细胞可以分化成心肌细胞,从而用于修复受损的心脏组织;
- 糖尿病治疗:胚干细胞可以分化成胰岛素产生的细胞,从而用于治疗糖尿病;
- 中风及脊髓损伤治疗:通过分化成神经元和星形胶质细胞,胚干细胞可以用于治疗脊髓损伤以及缓解中风后的影响等;
- 癌症治疗:在癌症治疗中,胚干细胞可以用于生成特定的克隆T细胞,使得这些T细胞能够攻击患者体内的癌细胞。
结论
胚干细胞作为一个多效性高、开放性强的细胞类型,具有极大的潜力用于再生医学科研以及临床治疗领域。尽管在胚胎提供合理保护与研究道德争议之间取得平衡是很困难的,胚干细胞仍然是许多研究人员通过技术手段发现和获取的一种非常宝贵的细胞来源,对于医学领域具有极大的发展意义。
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