干细胞细胞分化

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1、干细胞概念

干细胞即为起源细胞。简单来讲，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...

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1、干细胞概念
干细胞即为起源细胞。简单来讲，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，是形成哺乳类各组织器官的原始细胞。干细胞的形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。
干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，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”。
根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。

根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

2、分类介绍

全能干细胞（胚胎干细胞）

由卵和精细胞的融合产生受精卵。而受精卵在形成胚胎过程中四细胞期之前任一细胞皆是全能干细胞。具有发展成独立个体的能力。也就是说能发展成一个个体的细胞就称为全能干细胞。

万能干细胞（成体干细胞）
是全能干细胞的后裔，无法发育成一个个体，但具有可以发育成多种组织的能力的细胞。
多能干细胞
只能分化成特定组织或器官等特定族群的细胞（例如血细胞，包括红血细胞、白血细胞和血小板）。
专一性干细胞（成体干细胞）
只能产生一种细胞类型；但是，具有自更新属性，将其与非干细胞区分开。
成体干细胞可以由下列几个方面得到：
（1）胚胎细胞：由胚胎干细胞定向分化，或移植分化而成。
（2）胚胎组织：由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。
（3）成体组织：由脐血、新生儿胎盘、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到。干细胞是自我复制还是分化成为功能细胞，主要由于细胞本身的状态和微环境因素所决定。干细胞本身的状态，包括调节细胞周期的各种周期素和周期素依赖激酶、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。微环境因素，包括干细胞与周围细胞，干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。
造血干细胞（成体干细胞）
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。
骨髓间充质干细胞（成体干细胞）
骨髓间充质干细胞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。
3、研究发展历史
1959年，美国首次报道了通过体外受精（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
4、干细胞与疾病
免疫治疗呼吸道疾病
自体干细胞免疫治疗哮喘、气管炎、肺气肿、肺心病等
干细胞免疫疗法是通过调控细胞因子，修复受损的组织细胞，然后通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制受损细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能。从根本上消除哮喘病的发病基础。这些治疗方法在观念上完全不同于传统的治疗方法，主要强调通过修复人体免疫细胞来治疗哮喘病等呼吸道疾病。

经北京京华友好医院现代医学临床证实，干细胞免疫疗法对哮喘出现的咳嗽、多痰、胸闷等症状有明显的治疗作用。具有疗效快、疗程短、不易复发等优点，突破了以往“治疗见效??停药复发”的弊端。其针对哮喘病特性经过细胞培养实验室特殊培养的愈喘干细胞，可以增强患者自身免疫力，舒张平滑肌，促进体内新陈代谢，修复呼吸系统损伤，激活肺部细胞再生，全面调理脾肺肾，激活肺部细胞再生修复肺通气功能，增强肺功能，充足提供肺部供氧，彻底修复肺、气道粘膜，恢复纤毛的排污能力。经过目前百余例的临床案例见证，其治愈率可到98%。后期配合中药调理，可长效地控制病情，是目前治疗哮喘病、气管炎最理想、最规范的治疗方法。