第16章，干细胞，壬寅年6月18

又是完美的一天！

虽然面临着考试，不过还是挺轻松愉快的。

讨论一下今天选修课程的内容吧！

干细胞:

干细胞（stemcell，SC）的“干”，译自英文“stem”，意为“茎干”、“干”和“起源”。

干细胞群的功能即为控制和维持细胞的再生。

一般来说，在干细胞和其终末分化的子代细胞之间存在着被称为“定向祖细胞”的中间祖细胞群，它们具有有限的扩增能力和限制性分化潜能。

（这些细胞群的功能是增加干细胞每次分裂后产生的分化细胞的数量。）

干细胞具有自我更新的能力，但是干细胞的分裂实际上是相对不对称的。（备注：干细胞在其发育期间能够通过对称性地分裂以扩增它们的数量，或者通过非对称性分裂进行自我更新和产生更多不同分化类型的祖细胞。）

从功能上讲，干细胞是具有多向分化潜能、自我更新能力的细胞，是处于细胞系起源顶端的最原始细胞，在体内能够分化产生某种特定组织类型的细胞。

而干细胞和祖细胞的定义是由其是否具有自我更新能力所决定的。(这很重要）

干细胞一旦分化为祖细胞后就失去了自我更新的能力，出现对称性的有丝分裂，祖细胞的数量只有通过干细胞的增殖分化来补充，但是祖细胞仍然保持高度的增殖能力。

就造血干祖细胞而言，各系造血过程中细胞的大量扩增主要依靠造血祖细胞的增殖。

在成体的器官中，干细胞可以通过不断分裂来修复组织，或者是像在哺乳动物脑组织中那样处于静止的状态。

说了概括，再说分类——干细胞也可以根据不同标准进行分类：

根据发育阶段分类：

按照此种分类方式，干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞.

①胚胎干细胞在各种干细胞的研究与应用中，胚胎干细胞最引人注目。胚胎干细胞是指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞。此外，胚胎干细胞还可以利用体细胞核转移技术来获得。胚胎干细胞具有发育全能性，在理论上可以诱导分化为机体中所有种类的细胞；胚胎干细胞在体外可以大量扩增、筛选、冻存和复苏而不会丧失其原有的特性。

②成体干细胞成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。发现的成体干细胞主要有：造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞、胰腺干细胞等。

根据不同的分化潜能分类：

按照此种分类方式，干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞。

①全能干细胞：具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、器官.

②多能干细胞：顾名思义，多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。例如，造血干细胞可分化出至少12种血细胞，

骨髓间充质干细胞可以分化为多种中胚层组织的细胞（如骨、软骨、肌肉、脂肪等）及其他胚层的细胞（如神经元）。科学家们趋向于将分化潜能更广的干细胞称为多潜能干细胞，如骨髓间充质干细胞，而将向某一类型组织的不同细胞分化的干细胞称为多能干细胞，如造血干细胞、神经细胞等。

③单能干细胞（也称专能、偏能干细胞）：常被用来描述在成体组织、器官中的一类细胞，意思是此类细胞只能向单一方向分化，产生一种类型的细胞。在许多已分化组织中的成体干细胞是典型的单能干细胞，在正常的情况下只能产生一种类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞又叫卫星细胞。这种组织是处于一种稳定的自我更新的状态。然而，如果这种组织受到伤害并且需要多种类型的细胞来修复时，则需要激活多潜能干细胞来修复受伤的组织.

在成体动物中许多组织如皮肤、血液和小肠上皮的细胞寿命很短，需要不断地被相应的新细胞替换。成熟个体产生新的分化细胞的途径之一是通过已存在的分化细胞的简单倍增形成新的分化细胞，即分化细胞经分裂形成相同类型的两个子代细胞，如血管中新的内皮细胞就是通过这种方式产生的。但是，在分化的过程中，细胞往往因为高度分化而失去了再分裂的能力，最终走向衰老死亡。为了弥补这一不足，机体在发育过程中还保留了一部分未分化的原始细胞，也就是干细胞。一旦生理需要，这些干细胞可以按照发育途径通过分裂产生分化细胞。

需要注意的是，多向分化潜能和自我更新是干细胞的基本特点。

具体来讲，干细胞具有以下一些生物学特点：

①属非终末分化细胞，终生保持未分化或低分化特征，缺乏分化标记。

②在机体的数目位置相对恒定。

③具有自我更新能力。

④能无限地分裂、增殖，可在较长时间内处于静止状态，干细胞可连续分裂几代。

⑤具有多向分化潜能，能分化为各种不同类型的组织细胞；也具有分化发育的可塑性，在特定环境下，能被诱导分化成在发育上无关的细胞类型，其分化受所处周围微环境的“干细胞壁龛”影响。

⑥分裂的慢周期性。

⑦干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂，形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂方式，非对称分裂中一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来，另外一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞，

干细胞的研究也是当今生物领域的前沿，篇幅所限，只能将一些常识罗列，后续会对次进行更加深入的讨论。

他朝相见，使若千秋万岁！

终笔于壬寅年六月十九。