神奇的“萬能細胞”——干細胞:
人體內有各種各樣各司其職的細胞,白細胞、淋巴細胞保護我們免受細菌及病毒的侵害,紅細胞攜帶氧氣,血小板可以凝血……除了這些,人體內還有一種細胞功能更復雜,那就是有“萬能細胞”之稱的干細胞。
要知道,人體內的細胞都是有壽命的,例如紅細胞一般有120天左右的壽命,120天后全新的紅細胞就會代替那些老去的紅細胞。那么,新的紅細胞從何而來?其實,新的紅細胞就是由干細胞中的造血干細胞分化而來。
這就不得不提干細胞的五個特征:一是自我更新,指細胞分裂增殖的過程,產(chǎn)生的子代細胞仍維持親代細胞的原始特性,比如,肝移植供者切除3/4的肝臟,可以在兩周內完全恢復成原樣。二是克隆源性,即單個細胞具有創(chuàng)造更多相同細胞的能力,一個細胞能復制成兩個完全一樣的細胞。三是高度分化潛能,即能向不同的組織分化。例如我們臨床上已經(jīng)成熟應用的白血病治療方法——造血干細胞移植,其實就是利用了造血干細胞的分化功能,相當于更換了正常的干細胞。四是可塑性,指干細胞具有分化為其他類型組織細胞的能力。例如骨髓造血干細胞可以在適合的環(huán)境下分化為和腦組織的神經(jīng)同類型的神經(jīng)細胞。五是生物學特征,干細胞要想維持自我更新和分化的特性,需要特定的干細胞微環(huán)境,在不同的微環(huán)境中,干細胞可以發(fā)揮不同的能力。
干細胞還是個大家族,根據(jù)不同的標準,可有多種分類。例如,根據(jù)來源不同,干細胞可分為胚胎干細胞和成體干細胞兩大類。胚胎干細胞主要來自囊胚的內細胞團,是一種高度未分化細胞;成體干細胞是對胎兒、兒童和成人組織中存在的多潛能干細胞的統(tǒng)稱。相比于胚胎干細胞,成體干細胞來源較廣,相對容易獲取,并且源于患者自身的成體干細胞在應用時不存在組織相容性的問題,可避免移植排異反應和使用免疫抑制劑。
按照發(fā)育潛能,干細胞又可分為全能干細胞、多能干細胞、單能干細胞三大類。全能干細胞是指能夠發(fā)育成具有各種組織器官的完整個體潛能的細胞,如受精卵;多能干細胞雖然能分化出多種細胞組織,但并不能發(fā)育成完整的個體,如胚胎干細胞;單能干細胞是指只能向單一方向分化、產(chǎn)生一種或幾種密切相關類型的細胞,如造血干細胞、神經(jīng)干細胞、心臟干細胞等。
當前,干細胞研究已經(jīng)成為醫(yī)學領域和生物醫(yī)學領域的熱點之一。經(jīng)過多年的研究積累,我國在干細胞研究領域也已取得了諸多成就,如利用干細胞開展脊髓損傷修復已初見成效。相信不久的將來,隨著干細胞理論的日臻完善和干細胞技術的不斷發(fā)展,“萬能細胞”將為人類健康做出更多貢獻。
本文由北京市第六十五中學高級教師李艷芝進行科學性把關。
本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創(chuàng),轉載時務請注明出處。
作者: 謝君
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