神奇的幹細胞世界,  醫學小知識

神奇的幹細胞世界(2)-幹細胞的種類

  • 依功能分類

1 . 全能幹細胞(Totipotent),由卵子和精子的融合產生受精卵後,受精卵分裂,而受精卵在形成胚胎過程中八細胞期之前任一細胞皆是全能幹細胞。具有發展成獨立個體的能力。也就是說能發展成一個個體的細胞就稱為全能幹細胞,存在爭議議題,臨床無法使用。

  • 具有形成完整個體的分化潛能,如胚胎幹細胞(ES細胞),受精卵就是最高層次的胚胎幹細胞。

2 . 多能幹細胞(Pluripotent),是全能幹細胞的後裔,無法發育成一個個體,但具有可以發育成多種組織的能力的細胞。

  • 具有分化出多種細胞組織的潛能,如神經幹細胞。一種或多種組織的起源細胞,它能分化出多種類型細胞,但不可能分化出足以構成完整個體的所有細胞。

3 . 多潛能幹細胞(Multipotent),具有增殖與分化的能力。類似多能幹細胞卻不相同,多能幹細胞的胚胎幹細胞可以無限次複製而且尚未分化;多潛能幹細胞的前驅細胞僅可有限次數的複製,而且已是較分化的(specific),較接近形成目標細胞。如造血幹細胞、神經幹細胞

4 . 單能幹細胞(Unipotent),只能產生一種細胞類型;但是,具有自更新屬性,將其與非幹細胞區分開。

  • 只能向一種或兩種密切相關的細胞類型分化,如上皮組織基底層的幹細胞,肌肉中的成肌細胞。

幹細胞還可以依照來源來區分,見下節。

  • 依發育過程出現先後和分布分類

1 . 胚胎幹細胞(embryonic stem cell):在胚胎發育早期的囊胚中,可發育為不同的細胞,是所有細胞最初期的形態。 ES細胞是一種高度未分化細胞:

它具有發育的全能性,能分化出成體動物的所有組織和器官,包括生殖細胞;

研究和利用ES細胞是當前生物工程領域的核心問題之一;

在未來幾年,ES細胞移植和其它先進生物技術的聯合應用很可能在移植醫學領域引發革命性進步。

  • 帶有螢光標記的老鼠的胚胎幹細胞
  • Human embryonic stem cell colony on mouse embryonic fibroblast feeder layer

2 . 成體幹細胞(adult stem cell):亦稱成人幹細胞,現時醫學上常用的大致包括骨髓幹細胞,臍帶血幹細胞及周邊血幹細胞。它們存在成體特定的組織中,具有由幹原細胞形成先驅細胞,分化成具特定功能細胞的能力。例如:骨髓幹細胞、造血幹細胞、神經幹細胞

幹細胞分裂和分化。 A:幹細胞; B:祖細胞; C:分化細胞; 1:對稱幹細胞分裂; 2:不對稱幹細胞分裂; 3:祖細胞分裂; 4:最終分化

在特定條件下,成體幹細胞或者產生新的幹細胞,或者按一定的程式分化,形成新的功能細胞,從而使組織和器官保持生長和衰退的動態平衡。成年動物的許多組織和器官,比如表皮和造血系統,具有修復和再生的能力。

成體幹細胞在其中起著關鍵的作用。過去認為幹細胞主要包括上皮幹細胞和造血幹細胞。最近研究表明,以往認為不能再生的神經組織仍然包含神經幹細胞,說明幹細胞普遍存在,問題是如何尋找和分離各種組織特異性幹細胞。

幹細胞經常位於特定的微環境中。微環境中的間質細胞能夠產生一系列生長因子或配體,與幹細胞相互作用,控制幹細胞的更新和分化。

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