成体干细胞
成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明,以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在,问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体,与干细胞相互作用,控制干细胞的更新和分化。 造血干细胞 造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中、胎盘组织中。今年年初,协和医大血液学研究所的庞文新又在肌肉组织中发现了具有造血潜能的干细胞。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 在临床治疗中,造血干细胞应用较早,在20世纪五十年代,临床上就开始应用骨髓移植(bmt)方法来治疗血液系统疾病。到八十年代末,外周血干细胞移植(pbsct)技术逐渐推广开来,绝大多数为自体外周血干细胞移植(apbsct),在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗,且效果令人满意。与两者相比,脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制,对hla配型要求不高,不易受病毒或肿瘤的污染。 在今年初,东北地区首例脐血干细胞移植成功,又为中国造血干细胞移植技术注入新的活力。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,它可能会代替目前apbsct的地位,为全世界更多的血液病及恶性肿瘤的患者带来福音。 神经干细胞 神经干细胞关于神经干细胞研究起步较晚,由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材,加之胚胎细胞研究的争议尚未平息,神经干细胞的研究仍处于初级阶段。理论上讲,任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应,如:给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞,可治愈部分患者症状。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。实际上,到目前为止,人们对干细胞的了解仍存在许多盲区。2000年年初美国研究人员无意中发现在胰腺中存有干细胞；加拿大研究人员在人、鼠、牛的视网膜中发现了始终处于"休眠状态的干细胞"；有些科学家证实骨髓干细胞可发育成肝细胞,脑干细胞可发育成血细胞。 随着干细胞研究领域向深度和广度不断扩展,人们对干细胞的了解也将更加全面。21世纪是生命科学的时代,也是为人类的健康长寿创造世界奇迹的时代,干细胞的应用将有广阔前景。 肌肉干细胞 成肌细胞(myoblasts)可发育分化为成肌细胞(myocytes),后者可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。 骨髓间充质干细胞 骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,msc)是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层。msc最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。如间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。骨髓间充质干细胞由于其来源广泛,易于分离培养,并且具有较强的分化潜能和可自体移植等优点,越来越受到学者们的青睐,被认为是不久即将被引入临床治疗的最优干细胞。 骨髓间充质干细胞具有如下的优点: 一.具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下不仅可分化为造血细胞,还具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。 二.具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制t细胞的增殖及其免疫反应 ,从而发挥免疫重建的功能。 三.具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,不存在免疫排斥的特性。 心脏干细胞 以色列的科学家研究出了一种用干细胞做成的心脏,这是由干细胞的分裂形成的。 胎盘造血干细胞 胎盘是胎儿和母亲血液交换的场所,含有非常丰富的血液微循环。人在母亲子宫内发育的阶段,胎盘是首先形成的器官之一。胎盘中含有大量的早期干细胞,包括数量丰富的造血干细胞。这些干细胞在胎盘中行使着造血的功能。小孩出生后剥离的胎盘内所含的造血干细胞,可以分化形成各种血细胞(红细胞、白细胞、血小板等)的祖宗,注射到体内可以发挥造血功能。 胎盘亚全能干细胞 亚全能干细胞自胚胎形成的第5到7天开始出现,能分化形成200多种人体组织器官细胞,但不能形成一个完整的人体。胎盘亚全能干细胞是来源于新生儿胎盘组织的一族亚全能干细胞,其在发育阶段与胚胎干细胞接近,具备分化形成三个胚层的组织细胞的能力,但不会形成畸胎瘤。