1、干细胞与生殖细胞的区别?
干( gàn) 细胞(stem cell)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)(专能干细胞)。干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,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"。
2013年12月1日,美国哥伦比亚大学医学研究中心的科学家首次成功地将人体干细胞转化成了功能性的肺细胞和呼吸道细胞。
2014年4月,爱尔兰首个可用于人体的干细胞制造中心获得爱尔兰药品管理局的许可,在爱尔兰国立戈尔韦大学成立。
干(四声)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,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性,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,具有较高的端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞(Embryonic stem cell)的发育等级较高,是全能干细胞(Totipotent stem cell)
干细胞(1张),而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。据文献报导干细胞是一类具有自我更新和分化潜能并保持未分化状态的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。
然而,这个观点目前受到了挑战。
最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
干细胞具有自我更新复制的能力(Self-renewing),能够产生高度分化的功能细胞。
按分化潜能:全能干细胞,多能干细胞,单能干细胞。
按发育状态:胚胎干细胞,成体干细胞。
全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能,如胚胎干细胞(ES细胞)。
多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能,如造血干细胞、神经细胞。
单能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化,如上皮组织基底层的干细胞,肌肉中的成肌细胞。
胚胎干细胞:ES细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一,在未来几年,ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步。
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。
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。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转移性肿瘤疾病的最有效方法。与骨髓移植和外周血干细胞移植相比,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。
神经干细胞:神经干细胞的研究尚处初级阶段。理论上讲,任何一种中枢神经疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。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细胞,可治愈部分患者的症状。
周边血干细胞:骨髓中存有人体内最主要造血干细胞的来源,而周边血干细胞则是指借由施打白细胞生长激素(G-CSF),将骨髓中的干细胞驱动至血液中,再经由血液分离机收集取得之干细胞.由于与骨髓干细胞极为相近,现已逐渐取代需要全身麻醉的骨髓抽取手术.
脂肪干细胞:以往人们因塑身而抽出的脂肪,大部分都当废弃物丢掉,现经由医学专家研究证,脂肪中含有大量的间质干细胞,间质干细胞具有体外增生及多重分化的潜力,能运用于组织与器官的再生与修复.
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.[3]
胚胎干细胞的分化性
胚胎干细胞具有万能分化性(pluripotency)功能,特点是可以细胞分化(Cellular differentiation)成多种组织的能力,但无法独自发育成一个个体。它可以差转成为外胚层、中胚层及内胚层三种胚层的成员,然后再差转成为人体的220多种细胞种类。
万能分化性是胚胎干细胞与在成年人体内可找到的多功能干细胞的主要分别:多功能干细胞只能差转成为某几种特定的细胞种类。在无外界提供差转的刺激之下(即可在实验环境下生长),胚胎干细胞在经过多重细胞分裂之后,仍然能保有万能分化性。成人干细胞能否保有万能分化性,直到现在仍然有争议。不过,有研究已示范了万能干细胞可以从成纤维细胞集丛产生出来。
胚胎干细胞
胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ES细胞)。
胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。
进一步说,胚胎干细胞(ES细胞)是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代,由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。
目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的,如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入,生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末,两个研究小组成功的培养出人类ES细胞,保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而,人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议,出于社会伦理学方面的原因,有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲还是从临床应用方面来看,人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响,因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高似一浪。
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。
生殖细胞专指精细胞,卵细胞,精原细胞,卵原细胞等
生殖细胞
germ cell
多细胞生物体内能繁殖后代的细胞的总称。包括从原始生殖细胞直到最终已分化的生殖细胞。物种主要依靠生殖细胞而延续和繁衍。
在单细胞生物群体中已有生殖细胞分化的迹象。如团藻在大多数小形营养细胞间出现了少数大的生殖细胞。
在个体发生中,生殖细胞在发育早期就被决定了。在一些动物中,其决定因子可以追溯到上一代卵细胞的卵质。例如果蝇卵的后部有一特殊的细胞质区域称极质,其中富含RNA的小颗粒叫极颗粒。经过受精、卵裂,含有极颗粒的细胞称极细胞,就是果蝇的原始生殖细胞。如果将原在后部的极质注射到卵的前部,可使预定发育为体细胞的细胞发育为生殖细胞。在哺乳动物胚胎中生殖细胞被决定后,需通过迁移到达生殖腺的部位并在那里分化。
生殖细胞可以分成孢子和配子两类。孢子是不需配合的生殖细胞,配子是需经配合成合子后方能发育的生殖细胞。
2、有关干细胞
细胞简介
英文名:CELL 在文章中简称C
细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性。
除病毒外的所有生物,都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞是生物界中,不可缺的一部分。
细胞的结构
在光学显微镜下 观察植物的细胞,可以看到它的结构分为下列四个部分
细胞壁
位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素组成的,孔隙较大,物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。
细胞膜
细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。这层由蛋白质分子和脂类分子组成的薄膜,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用:既不让有用物质任意地渗出细胞,也不让有害物质轻易地进入细胞。
细胞膜在光学显微镜下不易分辨。用电子显微镜观察,可以知道细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成。在细胞膜的中间,是磷脂双分子层,这是细胞膜的基本骨架。在磷脂双分子层的外侧和内侧,有许多球形的蛋白质分子,它们以不同深度镶嵌在磷脂分子层中,或者覆盖在磷脂分子层的表面。这些磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,可以说,细胞膜具有一定的流动性。细胞膜的这种结构特点,对于它完成各种生理功能是非常重要的。
细胞质
细胞膜包着的黏稠透明的物质,叫做细胞质。在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒,这些颗粒多数具有一定的结构和功能,类似生物体的各种器官,因此叫做细胞器。例如,在绿色植物的叶肉细胞中,能看到许多绿色的颗粒,这就是一种细胞器,叫做叶绿体。绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的。在细胞质中,往往还能看到一个或几个液泡,其中充满着液体,叫做细胞液。在成熟的植物细胞中,液泡合并为一个中央液泡,其体积占去整个细胞的大半。
细胞质不是凝固静止的,而是缓缓地运动着的。在只具有一个中央液泡的细胞内,细胞质往往围绕液泡循环流动,这样便促进了细胞内物质的转运,也加强了细胞器之间的相互联系。细胞质运动是一种消耗能量的生命现象。细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。细胞死亡后,其细胞质的流动也就停止了。
除叶绿体外,植物细胞中还有一些细胞器,它们具有不同的结构,执行着不同的功能,共同完成细胞的生命活动。这些细胞器的结构需用电子显微镜观察。在电镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。
线粒体
呈线状、粒状,故名。在线粒体上,有很多种与呼吸作用有关的颗粒,即多种呼吸酶。它是细胞进行呼吸作用的场所,通过呼吸作用,将有机物氧化分解,并释放能量,供细胞的生命活动所需,所以有人称线粒体为细胞的“发电站”或“动力工厂”。
叶绿体
叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的小囊状结构,在类囊体薄膜上,有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。基粒之间充满着基质,其中含有与光合作用有关的酶。基质中还含有DNA。
内质网
内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内。它与细胞膜相通连,对细胞内蛋白质等物质的合成和运输起着重要作用。
内质网有两种:一种是表面光滑的;另一种是上面附着许多小颗粒状的。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着这许多酶,为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。
高尔基体
高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。一般认为,细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,高尔基体本身没有合成蛋白质的功能,但可以对蛋白质进行加工和转运。植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。
核糖体
核糖体是椭球形的粒状小体,有些附着在内质网膜的外表面,有些游离在细胞质基质中,是合成蛋白质的重要基地。
中心体
中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,因为它的位置靠近细胞核,所以叫中心体。每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围的物质组成。 动物细胞的中心体与丝分裂有密切关系。
液泡
液泡是植物细胞中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大,可占整个细胞体积的90%。
液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以达到很高的浓度。因此,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀的状态。
溶酶体 溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器。其内含有很多种水解酶类,能够分解很多物质。
细胞核 细胞质里含有一个近似球形的细胞核,是由更加黏稠的物质构成的。细胞核通常位于细胞的中央,成熟的植物细胞的细胞核,往往被中央液泡推挤到细胞的边缘。细胞核中有一种物质,易被洋红、苏木精等碱性染料染成深色,叫做染色质。生物体用于传种接代的物质即遗传物质,就在染色质上。当细胞进行有丝分裂时,染色质就变化成染色体。
多数细胞只有一个细胞核,有些细胞含有两个或多个细胞核,如肌细胞、肝细胞等。细胞核可分为核膜、染色质、核液和核仁四部分。核膜与内质网相通连,染色质位于核膜与核仁之间。染色质主要由蛋白质和DNA组成。DNA是一种有机物大分子,又叫脱氧核糖核酸,是生物的遗传物质。在有丝分裂时,染色体复制,DNA也随之复制为两份,平均分配到两个子细胞中,使得后代细胞染色体数目恒定,从而保证了后代遗传特性的稳定。
还有RNA,RNA是DNA在复制时的单链,它传递蛋白质,被称为DNA的信使。
由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性(植物)
动物细胞核有全能性
细胞学是研究细胞结构和功能的生物学分支学科。
细胞是组成有机体的形态和功能的基本单位,自身又是由许多部分构成的。所以关于细胞结构的研究不仅要知道它是由哪些部分构成的,而且要进一步搞清每个部分的组成。相应地,关于功能不仅要知道细胞作为一个整体的功能,而且要了解各个部分在功能上的相互关系。
有机体的生理功能和一切生命现象都是以细胞为基础表达的。因此,不论对有机体的遗传、发育以及生理机能的了解,还是对于作为医疗基础的病理学、药理学等以及农业的育种等,细胞学都至关重要。
绝大多数细胞都非常微小,超出人的视力极限,观察细胞必须用显微镜。所以1677年列文·虎克用自己制造的简单显微镜观察到动物的“精虫”时,并不知道这是一个细胞。细胞一词是1665年罗伯特·胡克在观察软木塞的切片时看到软木中含有一个个小室而以之命名的。其实这些小室并不是活的结构,而是细胞壁所构成的空隙,但细胞这个名词就此被沿用下来。
在细胞学的启蒙时期,用简单显微镜虽然也观察到许多细小的物体——例如细菌、纤毛虫等,但目的主要是观察一些发育现象,例如蝴蝶的变态,精子和卵子的结构等。直到1827年贝尔发现哺乳类的卵子,才开始对细胞本身进行认真的观察。在这前后研制出的无色差物镜,引进洋红和苏木精作为使细胞核着色的染料以及切片机和切片技术的初创,都为对细胞进行更精细的观察创造了有利条件。
对于研究细胞起了巨大推动作用的是德国生物学家施莱登和施旺。前者在1838年描述了细胞是在一种粘液状的母质中,经过一种像是结晶样的过程产生的,并且把植物看作细胞的共同体。在他的启发下施万坚信动、植物都是由细胞构成的,并指出二者在结构和生长中的一致性,于1839年提出了细胞学说。
与此同时,捷克动物生理学家浦肯野提出原生质的概念;德国动物学家西博尔德断定原生动物都是单细胞的。德国病理学家菲尔肖在研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言,并且创立了细胞病理学。
从19世纪中期到20世纪初,关于细胞结构尤其是细胞核的研究,有了长足的进展。德国植物学家施特拉斯布格1875年首先叙述了植物细胞中的着色物体,而且断定同种植物各自有一定数目的着色物体;1880年巴拉涅茨基描述了着色物体的螺旋状结构,翌年普菲茨纳发现了染色粒,直到1888年瓦尔代尔才把核中的着色物体正式命名为染色体。德国学者亨金1891年在昆虫的精细胞中观察到 X染色体,1902年史蒂文斯、威尔逊等发观了 Y染色体。
德国植物学家霍夫迈斯特1867年对植物,施奈德1873年对动物,分别比较详细地叙述了间接分裂;德国细胞学家弗勒明1882年在发现了染色体的纵分裂之后提出了有丝分裂这一名称以代替间接分裂,霍伊泽尔描述了在间接分裂时的染色体分布;在他之后,施特拉斯布格把有丝分裂划分为直到现在还通用的前期、中期、后期、末期;他和其他学者还在植物中观察到减数分裂,经过进一步研究终于区别出单倍体和双倍体染色体数目。
对细胞质结构的认识落后于对细胞核或染色体的认识,这种情况长期末得到改善。尤其是20世纪早期之后,随着细胞遗传学研究分离、重组、连锁、交换等遗传现象的染色体基础,对染色体的了解更深入了。但是与此同时,关于细胞质,除去结合着细胞生理对它的某些生理功能有所了解之外,对结构的认识并没有多大进展。这种情况直至20世纪40年代后,电子显微镜得到广泛使用,标本的包埋、切片一套技术逐渐完善,才有了很大改变。
1900年重新发现孟德尔的研究成就后,遗传学研究有力地推动了细胞学的进展。美国遗传学家和胚胎学家摩尔根研究果蝇的遗传,发现偶尔出现的白眼个体总是雄性;结合已有的、关于性染色体的知识,解释了白眼雄性的出现,开始从细胞解释遗传现象,遗传因子可能位于染色体上。细胞学和遗传学联系起来,从遗传学得到定量的和生理的概念,从细胞学得到定性的、物质的和叙述的概念,逐步产生出细胞遗传学。
1920年美国细胞学家萨顿进一步指出遗传因子和染色体行为间的平行现象,必然意味着遗传因子位于染色体上,并且提到,如果两对因子位于同一染色体上,它们可能按照,也可能不按照孟德尔规律遗传,预示了连锁的概念,加深了关于成熟分裂尤其是关于染色体配对、染色体交换的研究。
此外,发现了辐射现象、温度能够引起果蝇突变之后,因突变的频率很高更有利于染色体的实验研究。辐射之后引起的各种突变,包括基因的移位、倒位及缺失等都司在染色体中找到依据。利用突变型与野生型杂交,并且对其后代进行统计处理可以推算出染色体的基因排列图。广泛开展的性染色体形态的研究,也为雌雄性别的决定找到细胞学的基础。
在20世纪40年代初期,其他学科的技术方法相继被用于细胞学的研究,开辟了新的局面,形成了一些新的领域。首先是电子显微镜的应用产生了超显微形态学。
比利时动物学家布拉谢从胚胎学的问题出发,利用专一的染色方法研究核酸在发育中的,意义。差不多与此同时,瑞典生化学家卡斯珀松根据各种物质对一定波长的吸收,创建了紫外线细胞分光光度计,来检测蛋白质、DNA和RNA这些物质在细胞中的存在。他们的工作引起人们对核酸在细胞生长和分化中的作用的重视。在他们工作的基础上发展起了细胞化学,研究细胞的化学组成,可以和形态学的研究相互补充,对细胞结构增加一些了解。
20世纪40年代开始逐渐开展了从生化方面研究细胞各部分的功能的工作,产生了生化细胞学。首先使用了匀浆——在适合的溶液中把细胞机械地磨碎——和差速离心的办法,除细胞核而外还可以得到线粒体、微粒体和透明质等几部分。对它们分别地进行研究了解到一些物质和酶的存在和分布以及某些代谢过程在什么部位进行。关于线粒体和微粒体这样的一些研究指出,许多基本的生化过程是在细胞质而不是在细胞核里进行的。这样的方法结合着深入的形态学研究导致对细胞中的过程有越来越深刻的了解。
虽然在20世纪30年代组织培养就有了较大的发展,但是只能培养组织块,还不能培养正常组织的单个细胞,而且还没有充分显示出它的重要性。利用培养的细胞可以研究许多在整体中无法研究的问题,例如细胞的营养、运动、行为、细胞问的相互关系等。几乎各种组织,包括某些无脊椎动物,都被培养过。
在良好的培养条件下从组织块长出的各种细胞,其生长情况不同。从形态上基本上可以分为三种类型,上皮、结缔组织和游走细胞。有时候培养细胞会显示正常组织在有机体中表现不出的特征,例如如果培养基中含有增强表面活性的物质,多种组织的细胞可以获得吞噬的能力。但是它们仍保持特有的性质和潜能,因为如果改变培养环境或者移回到动物体内原来的部位便仍可照原样生长。
值得一提的是在培养中的成纤维细胞的生长也受底质的影响。在一般情况下它们呈辐射状、漫无目的地从组织块长出。但是如果人工地使培养基处于一定方向的张力之下,或人工的在底质上制出痕迹,细胞就会沿张力的方向或沿着痕迹生长出去。这个现象也许可以用来解释在整体中结缔钼织和肌腱的功能适应——它们总是在张力的方向生长、分化。
可以看出对于细胞的研究,在使用电子显微镜后在亚显微结构方面的深入,以及在应用生化技术后在功能方面的深入,已经在为细胞生物学——在分子水平上研究细胞的生命现象——的形成创造了条件。所以在后来,在分子遗传学和分子生物学优异的成就的影响之下,细胞生物学这一新的学科很快地形成了。
一般细胞都很微小,只有在显微镜下才能看清它们的面貌。一般骨骼肌细胞长达1-40毫米.但是,也有长达1米以上的细胞。
神经解剖学家发现,在哺乳类动物的神经系统中,有些专管运动功能的神经元(也就是神经细胞),它的突起部分可以长达1米以上。它们的细胞体位于大脑皮层或脊髓灰质中,但它们的突起末端却可伸到很远的地方。位于大脑皮质的叫做锥体细胞,这种细胞有个很长的突起叫轴突。轴突是用来传递信息的通道,大脑下达的运动指令就是沿着这条线通过脑干到达脊髓。脊髓中接受大脑皮质下达指令的细胞叫脊髓前角运动神经元,它也有一个很长的轴突,这个轴突穿出锥管,沿着脊神经直达所支配的肌肉,将大脑的运动指令转变成肌肉运动的信号,肌肉就安大脑的意图运动。
细胞的结构与功能相一致。大脑皮层到脊髓、脊髓到肌肉的距离都很长,建立距离这么远的两部分之间联系的神经细胞必然有特定的结构,因而具有那样长的突起。而且,动物的个体越大,它的运动神经元也就越长。
动物细胞与植物细胞相比较,具有很多相似的地方,如动物细胞也具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构。但是动物细胞与植物细胞又有一些重要的区别,如动物细胞的最外面是细胞膜,没有细胞壁;动物细胞的细胞质中不含叶绿体,也不形成中央液泡(图3-1-4)。
总之,不论是植物还是动物,都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。
人体细胞
1. 人体最大的细胞是成熟的卵细胞(直径0.1毫米)。
2. 人体最小的细胞是淋巴细胞(直径6微米)。
3. 人体寿命最长的细胞是神经细胞。
4. 人体寿命最短的细胞是白细胞。
细胞的化学成分
组成细胞的基本元素是:O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg,其中O、C、H、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类:无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的75%—80%。
一、水与无机盐
(一)水是原生质最基本的物质
水在细胞中不仅含量最大,而且由于它具有一些特有的物理化学属性,使其在生命起源和形成细胞有序结构方面起着关键的作用。可以说,没有水,就不会有生命。水在细胞中以两种形式存在:一种是游离水,约占95%;另一种是结合水,通过氢键或其他键同蛋白质结合,约占4%~5%。随着细胞的生长和衰老,细胞的含水量逐渐下降,但是活细胞的含水量不会低于75%。
水在细胞中的主要作用是,溶解无机物、调节温度、参加酶反应、参与物质代谢和形成细胞有序结构。水之所以具有这么多的重要功能是和水的特有属性分不开的。
1.水分子是偶极子
从化学结构上看,水分子似乎很简单,仅是由2个氢原子和1个氧原子构成(H2O)。然而水分子中的电荷分布是不对称的,一侧显正电性,另一侧显负电性,从而表现出电极性,是一个典型的偶极子(图3-31)。正由于水分子具有这一特性,它既可以同蛋白质中的正电荷结合,也可以同负电荷结合。蛋白质中每一个氨基酸平均可结合2.6个水分子。
由于水分子具有极性,产生静电作用,因而它是一些离子物质(如无机盐)的良好溶剂。
2.水分子间可形成氢键
由于水分子是偶极子,因而在水分子之间和水分子与其他极性分子间可建立弱作用力的氢键。在水中每一氧原子可与另两个水分子的氢原子形成两个氢键。氢键作用力很弱,因此分子间的氢键经常处于断开和重建的过程中。
3.水分子可解离为离子
水分子可解离为氢氧离子(OH-)和氢离子(H+)。在标准状况下总有少量水分子解离为离子,大约有107mol/L水分子解离,相当于每109个水分子中就有2个解离。但是水分子的电解并不稳定,总是处于分子与离子相互转化的动态平衡之中。
(二)无机盐
细胞中无机盐的含量很少,约占细胞总重的1%。盐在细胞中解离为离子,离子的浓度除了具有调节渗透压和维持酸碱平衡的作用外,还有许多重要的作用。
主要的阴离子有Cl—、PO4—和HCO3—,其中磷酸根离子在细胞代谢活动中最为重要:①在各类细胞的能量代谢中起着关键作用;②是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成分;③调节酸碱平衡,对血液和组织液pH起缓冲作用。
主要的阳离子有:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。
二、细胞的有机分子
细胞中有机物达几千种之多,约占细胞干重的90%以上,它们主要由碳、氢、氧、氮等元素组成。有机物中主要由四大类分子所组成,即蛋白质、核酸、脂类和糖,这些分子约占细胞干重的90%以上。
(一)蛋白质
在生命活动中,蛋白质是一类极为重要的大分子,几乎各种生命活动无不与蛋白质的存在有关。蛋白质不仅是细胞的主要结构成分,而且更重要的是,生物专有的催化剂——酶是蛋白质,因此细胞的代谢活动离不开蛋白质。一个细胞中约含有104种蛋白质,分子的数量达1011个。
(二)核酸
核酸是生物遗传信息的载体分子,所有生物均含有核酸。核酸是由核苷酸单体聚合而成的大分子。核酸可分为核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸两大类DNA。当温度上升到一定高度时,DNA双链即解离为单链,称为变性(denaturation)或熔解(melting),这一温度称为熔解温度(melting temperature,Tm)。碱基组成不同的DNA,熔解温度不一样,含G—C对(3条氢键)多的DNA,Tm高;含A—T对(2条氢键)多的,Tm低。当温度下降到一定温度以下,变性DNA的互补单链又可通过在配对碱基间形成氢键,恢复DNA的双螺旋结构,这一过程称为复性(renaturation)或退火(annealing)。
DNA有三种主要构象
B-DNA:为Watson&Click提出的右手螺旋模型,每圈螺旋10个碱基,螺旋扭角为36度,螺距34A,每个碱基对的螺旋上升值为3.4A,碱基倾角为-2度。
A-DNA:为右手螺旋,每圈螺旋10.9个碱基,螺旋扭角为33度,螺距32A,每个碱基对的螺旋上升值为2.9A,碱基倾角为13度。
Z-DNA:为左手螺旋,每圈螺旋12个碱基,螺旋扭角为-51度(G—C)和-9度(C—G),螺距46A,每个碱基对的螺旋上升值为3.5A(G—C)和4.1A(C—G),碱基倾角为9度。
(三)糖类
细胞中的糖类既有单糖,也有多糖。细胞中的单糖是作为能源以及与糖有关的化合物的原料存在。重要的单糖为五碳糖(戊糖)和六碳糖(己糖),其中最主要的五碳糖为核糖,最重要的六碳糖为葡萄糖。葡萄糖不仅是能量代谢的关键单糖,而且是构成多糖的主要单体。
多糖在细胞结构成分中占有主要的地位。细胞中的多糖基本上可分为两类:一类是营养储备多糖;另一类是结构多糖。作为食物储备的多糖主要有两种,在植物细胞中为淀粉(starch),在动物细胞中为糖原(glycogen)。在真核细胞中结构多糖主要有纤维素(cellulose)和几丁质(chitin)。
(四)脂类
脂类包括:脂肪酸、中性脂肪、类固醇、蜡、磷酸甘油酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。脂类化合物难溶于水,而易溶于非极性有机溶剂。
1、中性脂肪(neutral fat)
①甘油酯:它是脂肪酸的羧基同甘油的羟基结合形成的甘油三酯(triglyceride)。甘油酯是动物和植物体内脂肪的主要贮存形式。当体内碳水化合物、蛋白质或脂类过剩时,即可转变成甘油酯贮存起来。甘油酯为能源物质,氧化时可比糖或蛋白质释放出高两倍的能量。营养缺乏时,就要动用甘油酯提供能量。
②蜡:脂肪酸同乙醇酯化形成蜡(如蜂蜡)。蜡的碳氢链很长,熔点要高于甘油酯。细胞中不含蜡质,但有的细胞可分泌蜡质。如:植物表皮细胞分泌的蜡膜;同翅目昆虫的蜡腺、如高等动物外耳道的耵聍腺。
2、磷脂
磷脂对细胞的结构和代谢至关重要,它是构成生物膜的基本成分,也是许多代谢途径的参与者。分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类。
3、糖脂
糖脂也是构成细胞膜的成分,与细胞的识别和表面抗原性有关。
4、萜类和类固醇类
这两类化合物都是异戊二烯(isoptene)的衍生物,都不含脂肪酸。
生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A、E、K等。还有一种多萜醇磷酸酯,它是细胞质中糖基转移酶的载体。
类固醇类(steroids)化合物又称甾类化合物,其中胆固醇是构成膜的成分。另一些甾类化合物是激素类,如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。
三、酶与生物催化剂
(一)酶
酶是蛋白质性的催化剂,主要作用是降低化学反应的活化能,增加了反应物分子越过活化能屏障和完成反应的概率。酶的作用机制是,在反应中酶与底物暂时结合,形成了酶——底物活化复合物。这种复合物对活化能的需求量低,因而在单位时间内复合物分子越过活化能屏障的数量就比单纯分子要多。反应完成后,酶分子迅即从酶——底物复合物中解脱出来。
酶的主要特点是:具有高效催化能力、高度特异性和可调性;要求适宜的pH和温度;只催化热力学允许的反应,对正负反应的均具有催化能力,实质上是能加速反应达到平衡的速度。
某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子(cofactor)结合才能具有活性。辅因子可以是一种复杂的有机分子,也可以是一种金属离子,或者二者兼有。完全的蛋白质——辅因子复合物称为全酶(holoenzyme)。全酶去掉辅因子,剩下的蛋白质部分称为脱辅基酶蛋白(apoenzyme)。
(二)RNA催化剂
T.Cech 1982发现四膜虫(Tetrahymena)rRNA的前体物能在没有任何蛋白质参与下进行自我加工,产生成熟的rRNA产物。这种加工方式称为自我剪接(self splicing)。后来又发现,这种剪下来的RNA内含子序列像酶一样,也具有催化活性。此RNA序列长约400个核苷酸,可褶叠成表面复杂的结构。它也能与另一RNA分子结合,将其在一定位点切割开,因而将这种具有催化活性的RNA序列称为核酶Ribozyme。后来陆续发现,具有催化活性的RNA不只存在于四膜虫,而是普遍存在于原核和真核生物中。一个典型的例子核糖体的肽基转移酶,过去一直认为催化肽链合成的是核糖体中蛋白质的作用,但事实上具有肽基转移酶活性和催化形成肽键的成分是RNA,而不是蛋白质,核糖体中的蛋白质只起支架作用。
3、各种干细胞在人体的分布?
简介干(四声)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,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性,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。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)的发育等级较高,是全能干细胞(Totipotent stem cell)
,而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。据文献报导干细胞是一类具有自我更新和分化潜能并保持未分化状态的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。
然而,这个观点目前受到了挑战。
最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
干细胞具有自我更新复制的能力(Self-renewing),能够产生高度分化的功能细胞。
胚胎干细胞
胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ES细胞)。
胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。
进一步说,胚胎干细胞(ES细胞)是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代,由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。
目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的,如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入,生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末,两个研究小组成功的培养出人类ES细胞,保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而,人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议,出于社会伦理学方面的原因,有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲还是从临床应用方面来看,人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响,因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高似一浪。
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。
4、肌腱损伤的恢复方法_干细胞可以恢复肌腱损伤吗?
目前,干细胞疗法恢复肌腱损伤在国内已有众多成功案例,成果都非常明显。深圳一五零生命的研究机构,在干细胞疗法的技术方面非常成熟,自身拥有符合国际、国内标准的GMP实验室,还有一批以应其龙教授为首的国际级的干细胞科研队伍。干细胞疗法是一门高科技技术,用干细胞疗法一定要找有技术能力的机构,另外,还要看有没有完整的设备,以及合格的环境。这样成果才更有保证。
5、干细胞对人体有什么好处?
对于干细胞来说,作用肯定是十分强大的,不仅能够从根本上延缓衰老,还能够改变亚健康的状态,在组织重生以及器官移植上都有着广泛的应用,神奇之处更是没有办法想象,甚至还被称为“万能细胞”。在机体内,干细胞能够分化新的神经细胞,为大脑提供全新的细胞组织,有效改变脑衰老的状况,让大家患老年痴呆症的几率大大降低,还能够在一定程度上提高人体的记忆力以及智力。
6、干细胞有哪些修复再生能力?
您好:
干细胞在组织修复与再生过程中能够起到重要的作用,这跟它的分化再生能力有着重要联系。干细胞能够通过分化与增殖,发育形成具有特定功能的成熟细胞系,从而促进或完成组织的修复与再生。
根据分化能力干细胞可分化为以下几类:
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: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)。
3、单能干细胞: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。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。
不同来源的干细胞皆可参与组织修复与再生
在干细胞研究中,间充质干细胞因其来源方便、免疫原性低等优点成为研究中应用最多的一种。间充质干细胞为多能干细胞,它具有分化成多类细胞的潜力,例如骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞、以及脂肪细胞等。
7、都说干细胞治百病,有啥功效啊?
干细胞之所以能治“百病”是因为他有一个万用修复的能力,所以被称为“万能细胞”!具有分化能力,能分化成表皮细胞、红血球、血小板等体内各式各样细胞的能力。干细胞也具有自我复制能力,也就是能够复制分裂出与自己有着相同功能的细胞的能力。也能跟着不同的症状,进行各种修复。
1、高压力,工作紧张,亚健康人群;
2、预防衰老,要求维持机体年轻化,面部美容年轻化的人群。
3、内脏器官功能退化人群:心、肝、肺、肾、肠胃等器官功能衰退或下降。
4、内分泌失调人群:女性月经失调,内分泌紊乱,卵巢早衰,更年期提早,睡眠,情绪欠佳等。
5、免疫系统退化人群:免疫力弱,易感冒或感染等。
6、机体未老先衰人群:机体衰老,缺乏活力,易疲惫,组织器官功能老化等。
7、骨骼运动系统退变人群:骨质疏松,骨关节增生疼痛,骨关节退变,关节炎,肌肉,韧带,肌腱功能退化,运动及活动能力下降等。
8、心血管系统功能退变人群:动脉硬化,老化,冠状动脉硬化,狭窄,血压增高等。
干细胞能够治疗许多疾病,比如糖尿病脑瘫等等,还可以美容养颜。其中日本的干细胞技术比较先进,可以咨询一些海外医疗服务机构比如多睦健康进行了解
8、干细胞对于我们身体各个组织器官的修复原理、修复作用是什么呢?
干细胞及其分化产品为有效修复人体重要组织器官损伤及治愈心血管疾病、代谢性疾病、神经系统疾病、血液系统疾病、自身免疫性疾病等重要疾病提供了新的途径,以干细胞治疗为核心的再生医学,将成为继药物治疗、手术治疗后的另一种疾病治疗途径,从而成为新医学革命的核心。
脑部功能年轻化
人到中年后,随着脑神经细胞逐渐减少(25岁以后年减少约0.8%,到了70岁时脑神经只剩下55%),综合功能将明显减退。中老年人一般会出现记忆力、智力、认知力衰退,乃至出现痴呆等症状。
自体干细胞回输后,可分化形成新的神经细胞,为大脑提供全新细胞源,有效改善脑衰老状况。尤其对老年性痴呆患者的记忆力、智力有明显改善和恢复。
心脏功能年轻化
修复损伤,改善脏器内部环境,提高生命活力。自体干细胞回输后,可分化形成新的心脏细胞具有心脏组织分化能力。将干细胞整合至损伤心肌,促进心脏前体细胞的分化,进而促进血管新生和改善心脏功能,提高心脏自我修复潜力。
肺部功能年轻化
自体干细胞回输后,可分化形成新的肺细胞,具有组织分化能力。通过干细胞向肺部归巢,一方面活性肺干细胞将替代、修复受损细胞;另一方面干细胞生成新的肺细胞,为肺纤维化后肺组织损伤修复和肺功能恢复奠定基础。
肺部组织(肺泡、肺部血管等)再生的速度超过外界刺激物和内部病变因素所引起的破坏性炎症的发展速度,再生组织系统对各种炎症的产生形成抑制作用,防止、遏制、消除肺纤维化,进而使肺部组织保持良好的稳定状态,肺功能得以维持健康态、年轻化。
骨关节功能年轻化
修复损伤,改善功能。骨关节一旦损伤很难修复,将导致不可逆性的关节退变和骨关节疾病形成。骨髓间充质干细胞可分化为骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮、脂肪等多种组织细胞。作为种子细胞可用于因衰老或病变引起的组织器官损伤修复。干细胞移植技术可以直接补充减少的干细胞并发挥其活性,促进局部病变骨组织的修复。骨髓干细胞可以向软骨分化并具有分泌软骨特异性Ⅱ型胶原和蛋白多糖基质的功能。
MSC植入软骨损伤区可以分化成软骨细胞,并产生软骨基质或新骨组织,
具有促进骨缺损修复的能力。为此,骨髓间充质干细胞对儿童成骨不全、肩袖损伤修复、肌腱损伤修复、卵巢切除后骨质疏松、股骨头坏死、骨缺损、软骨损伤、嵴髓神经损伤等多种骨科疾病的治疗安全、有效,利于坏死骨质的再生。进行骨关节干细胞保健是预防退行性骨科疾病、实现骨关节年轻化、维护骨关节健康的有效方法。
免疫功能抗衰老
免疫功能衰退是整体衰老的重要标志。免疫是人体抵抗疾病,尤其是清除进入人体的病原微生物(细菌、病菌、寄生虫等)和监控、杀灭肿瘤细胞的关键因素。衰老导致免疫细胞减少、活性降低,导致抗病能力下降,因而容易发生肿瘤和其它疾病。外源性干细胞植入后可以重新建立造血免疫系统恢复正常免疫功能。
卵巢功能年轻化
卵巢是女性生殖和重要的内分泌器官,是保证女性生活质量的重要保障。卵巢早衰是指女性40岁前由于卵巢内卵泡耗竭或因医源性损伤而发生的卵巢功能衰竭。表现为经量减少、无排卵、黄体功能不足、阴道干涩、性欲下降等绝经症状。
干细胞卵巢保健(功能年轻化)再生卵巢组织,进而使已经坏死衰竭的卵巢重新生成新的卵巢,进而维持卵巢的正常形态,防止卵巢萎缩变形,恢复卵巢的功能,达到改善生理功能、提高生活质量提高的目的。
男性功能年轻化
干细胞具有生殖系统退行性衰老阻止、提高肾脏活力和激活性功能的作用。能使男性的性功能得到明显改善,使性频率和性生活满意程度显着提高。干细胞性保健是恢复性功能最为安全、健康、显效、持久的方法。
9、干细胞疗法真的可以治愈癌症吗?
我隔壁邻居的老婆去年被查出得了乳腺癌,正在用干细胞疗法治疗,现在情况得到了好转,人也显得比较有精神了点。因人而异,有些人在治疗癌症方面还是有效的。
10、干细胞保存有必要吗?
干细胞存储在经济条件许可下是有必要的。胎盘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,又具备多能干细胞的许多生物学特征,使用不需配型,数量丰富,分化能力强。胎盘干细胞可定向分化为间充质干细胞、血管干细胞、上皮干细胞、神经干细胞、肝干细胞等多种干细胞,同时不产生肿瘤,没有伦理学问题。