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科普——干细胞的概念和分类

 林小霖 2020-02-08

体每天都会有细胞的衰老和死亡,承担这部分细胞新生的动力和源泉就是干细胞,可以说干细胞是细胞的种子,或者说是细胞的母亲,也是人体新生的动力源泉。

干细胞的概念

首先从两个角度去认识干细胞,一个角度是从人体发育的角度。人体最初是由受精卵经过不断的分裂和分化,形成身体的各个组织和器官,并最终形成完整的个体。受精卵被称为第一代干细胞,而在人体发育过程中,那些能够不断的进行自我更新和分化的细胞就被称为干细胞;

第二个角度是从细胞的角度认识干细胞。人体最基本的结构和功能单位是细胞,据科学研究,人体大约有4百万亿到6百万亿个细胞,而这些细胞整体可以分为两大类:一类是具有执行功能的细胞,称为功能细胞,而这些功能细胞都负责执行特定的功能,比如心脏是由心肌细胞紧密排列而成,心肌细胞有规律的收缩,完成心脏射血的功能,比如胰腺中的胰岛B细胞,它的作用是分泌胰岛素然后调节体内糖代谢的平衡,那这些功能细胞到底从何而来呢?这就涉及到细胞的另一大类就是干细胞,正是由于干细胞不断的自我更新和分化,形成了特定功能的功能细胞,才能维持组织和器官在结构和功能上的动态和平衡,使我们的生命现象得以延续。

干细胞的分类

当然还有许多其它干细胞的名称,比如说全能干细胞、多能干细胞、胚胎干细胞等,这些就涉及到了干细胞的分类。

干细胞的分类有两种,一种是从发育阶段的不同,分为胚胎干细胞和成体干细胞;另外一种是根据功能的不同,或者说是发育潜能的不同,把它分为三种:全能干细胞,多能干细胞和单能干细胞。全能干细胞,它具有能够独立发育成一个完整个体的潜能,所以我们称为全能干细胞。多能干细胞不能够发育成独立的个体,但是可以发育成个体所需要的组织和器官,所以称为多能干细胞。第三类就是单能干细胞,这类细胞既不能发育成完整个体,也不能形成我们身体的组织和器官,但是可以形成特定的功能细胞,比如神经干细胞可以形成神经细胞,肌肉干细胞可以形成肌细胞,并进一步形成肌肉。

干细胞的特征

以上所讲的是关于干细胞的分类,接下来我们了解一下干细胞的特征以及它在人体内的作用。

首先我们称干细胞为“睡美人”,因为一般情况下,在正常的肌体内有95%的干细胞都处于休眠状态,是没有活性的,只有当身体组织器官缺失或者需要时,这部分干细胞才会开始工作。

第二点,干细胞具有归巢和迁移的功能,就像小鸟无论飞多远都会回到自己的巢穴,它在我们的体内会迁移到受伤的组织器官,进行分裂和分化,形成我们组织和器官所需要的一些功能细胞。

第三点,形象地称为干细胞非常能干,它具有高度的和分裂和分化潜能,只要身体需要,干细胞就会按照发育途径的不同而形成特定的功能性细胞。同时干细胞在人体内会分泌大量的细胞因子,而这些细胞因子一方面能够刺激人体处于休眠状态的细胞,使之重新具有活性,另外可以修复组织和器官。

干细胞具体分类以及优劣情况

下面是关于目前为止在干细胞应用领域所用的一些干细胞具体的分类以及优劣情况。大家所了解到的胚胎干细胞、造血干细胞和间充质干细胞是目前为止最常听到的三大类

胚胎干细胞的发育潜能是最强的,所以在当今世界很多科学家都在研究胚胎干细胞。但是它存在着伦理争议问题,因为无论是专家和学者都认为胚胎干细胞是一个生命体,就像受精卵一样也是一个生命体,那么如果使用它进行实验或研究就有失伦理和道德。并且胚胎干细胞在临床应用和研究过程中非常不可控,非常容易癌变,要求的技术手段是非常高的,目前在干细胞领域能够安全使用胚胎干细胞的少之又少,甚至几乎没有。

造血干细胞的来源有两处,一个是人体的外周血,另外一个就是脐带血。脐带血中不含有造血干细胞,但是含有间充质干细胞和免疫细胞。目前为止造血干细胞在使用上需要严格的对象或者配型,配型成功使用之后,需要长期的服用免疫抑制剂或者免疫抑制药物,因为重度的免疫排斥反应,可以短时间要人的命,所以它在使用的过程中要求是非常严格的。其次,造血干细胞在脐带血中只有区区的数百万,无论在临床应用还是文献记载还是科学研究中,目前为止尚未出现一例使用自身造血干细胞治疗自身白血病这样成功的案例。

间充质干细胞在最近几年的临床领域包括研究领域是备受关注的,原因是含有以下几个特点:

第一是它的来源比较丰富,采集也比较简单,无论是自体的骨髓和脂肪还是异体的婴儿脐带中和胎盘中都有大量丰富的间充质干细胞;

第二点,在经过连续多代的培养,甚至在低温保存之后,仍具有高度的增殖和分化能力;

第三点,基因相对比较稳定,不会突变,使用安全可靠;

第四,最重要的一点,间充质干细胞的免疫原性比较低,使用的过程中不需要配型,也不存在免疫排斥反应,更不需要注意免疫抑制药物、免疫抑制剂的使用;

第五点,间充质干细胞具有很强的恢复造血功能,尤其是脐带间充质干细胞。而且最重要的一点是它不存在伦理争议问题,可以放心安全的使用,所以现在有关间充质干细胞的研究和应用非常的普遍。

关于间充质干细胞的原性问题,分为异体和自体,异体主要是脐带间充质干细胞和胎盘间充质干细胞,自体主要是骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞。曾经有科学家做过实验关于这四种干细胞的对比,结果是它们的生物学特性基本相似,只是在分化能力方面,脐带间充质干细胞和脂肪间充质干细胞要优于其它两种。同时在此过程中,间充质干细胞在体内会分泌大量的细胞因子,人体所需细胞因子目前研究约有174种左右,而脐带间充质干细胞其中的22种分泌量远远高于其它三种间充质干细胞。但是为什么在间充质干细胞应用的领域,脐带间充质干细胞被称为干细胞中的“零零七”,原因在于取材方面。因为在使用自体干细胞时,无论是骨髓间充质干细胞还是脂肪间充质干细胞,取材时都会有创伤,而且随着年龄的增大,身体状况不同,体内干细胞的数量和活性都会受到影响,所以一般情况下不建议使用自体取材的间充质干细胞。

正常人类研究较多的就是脐带间充质干细胞,因为在婴儿脐带周围有一些胶状物质,里面含有大量和丰富的间充质干细胞。

总结

总而言之,干细胞从理论上来讲,无论是在美容抗衰还是治疗身体的疾病等方面,对人体的效果都是非常显著。但是考虑到安全性,所以使用的过程中一定要选择正规的机构或医院进行治疗~

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