体内的细胞具有特定目的,但干细胞是尚未具有特定作用的细胞,并且几乎可以成为所需的任何细胞。

干细胞是未分化的细胞,可以在身体需要时转化为特定的细胞。

科学家和医生对干细胞很感兴趣,因为它们有助于解释身体的某些功能是如何工作的,以及它们有时是如何出错的。

干细胞也显示承诺治疗目前没有治愈的疾病。

干细胞主要来源于两个方面来源:成人身体组织和胚胎。使用遗传“重新编程”技术,科学家们还研究了从其他细胞开发干细胞的方法。

成人干细胞

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干细胞在分化之前可以变成任何类型的细胞。

一个人的身体在他们的生命中含有干细胞。每当需要时,身体都可以使用这些干细胞。

还称为组织特异性或体细胞干细胞,在胚胎发育的时间内存在成体干细胞。

这些细胞处于非特异性状态,但它们比胚胎干细胞更特化。它们会一直保持这种状态,直到身体因为特定的目的(如皮肤细胞或肌肉细胞)需要它们。

日常生活意味着身体不断更新其组织。在身体的某些部位,如肠道和骨髓,干细胞定期分裂以产生新的身体组织以进行维护和修复。

干细胞存在于不同类型的组织内。科学家在组织中发现干细胞,包括:

  • 大脑
  • 骨髓
  • 血液和血管
  • 骨骼肌
  • 皮肤
  • 肝脏

然而,干细胞很难找到。它们可以在数年内保持非分裂和非特异性,直到身体召唤它们修复或生长新的组织。

成体干细胞可以无限地分裂或自我更新。这意味着它们可以从原始器官中产生各种类型的细胞,甚至完全再生原始器官。

这种分裂和再生是皮肤伤口如何愈合,或者像肝脏这样的器官如何在损伤后自我修复。

过去,科学家们认为成体干细胞只能根据其来源组织进行分化。然而,现在有一些证据表明它们也可以分化成其他类型的细胞。

胚胎干细胞

从怀孕的最初阶段,精子使卵子受精后,胚胎形成。

精子与卵子受精后大约3-5天,胚胎形成囊胚或细胞球。

胚泡中含有干细胞,随后将被植入子宫。胚胎干细胞来自于4-5天的胚泡。

当科学家从胚胎中服用干细胞时,这些通常是由体外施肥(IVF)产生的额外胚胎。

在试管受精诊所,医生在试管中使几个卵子受精,以确保至少有一个存活下来。然后他们将植入数量有限的卵子来开始怀孕。

当一个精子使一个卵子受精时,这些细胞结合形成一个叫做受精卵的单细胞。

然后,该单纤维的Zygote开始分割,形成2,4,8,16细胞等。现在它是一个胚胎。

很快,在胚胎植入子宫之前,这个约150-200个细胞的肿块就是囊胚。胚泡由两部分组成:

  • 胎盘外细胞团块,成为胎盘的一部分
  • 一种将发展到人体的内细胞块

内细胞团块是发现胚胎干细胞的地方。科学家称这些细胞为全能细胞。全能指的是它们有完全的潜能发展成身体中的任何细胞。

随着正确的刺激,细胞可以成为身体需要的血细胞,皮肤细胞和所有其他细胞类型。

在妊娠早期,胚囊阶段在子宫或子宫内胚胎植入物之前持续约5天。在这个阶段,干细胞开始分化。

胚胎干细胞可以与成体干细胞分化为更多细胞类型。

间充质干细胞

MSCs来自围绕身体器官和其他组织的结缔组织或基质。

科学家们使用MSCs创造新的身体组织,如骨,软骨和脂肪细胞。他们可能有一天在解决广泛的健康问题方面发挥作用。

诱导多能干细胞

科学家们在实验室里利用皮肤细胞和其他特定组织细胞创造了这些细胞。这些细胞的行为方式与胚胎干细胞相似,因此它们可以用于开发一系列疗法。

但是,需要更多的研究和开发。

为了培养干细胞,科学家首先从成人组织或胚胎中提取样本。然后,他们将这些细胞置于可控的培养基中,在那里它们将分裂和繁殖,但不会进一步特化。

在受控培养中分裂和繁殖的干细胞被称为干细胞系。

研究人员为了不同的目的管理和共享干细胞系。它们可以刺激干细胞以特定的方式分化。这个过程被称为有向微分。

到目前为止,培养大量的胚胎干细胞比培养成体干细胞要容易。然而,科学家在这两种细胞上都取得了进展。

研究人员分类干细胞,可根据其潜能分化为其他类型的细胞。

胚胎干细胞是最有效的,因为它们的工作是成为体内的每一种细胞。

完整的分类包括:

totipotent这些干细胞可以分化成所有可能的细胞类型。受精卵开始分裂时出现的最初几个细胞是全能的。

多能:这些细胞几乎可以变成任何细胞。来自早期胚胎的细胞是多能的。

多能:这些细胞可以分化为密切相关的细胞系。成年造血干细胞,例如,可以成为红色和白细胞或血小板。

oligopotent这些细胞可以分化成几种不同的细胞类型。成人淋巴或髓系干细胞可以做到这一点。

单能性的:这些只能产生一种单独的细胞,这是他们自己的类型。然而,它们仍然是干细胞,因为它们可以更新自己。实例包括成人肌肉干细胞。

胚胎干细胞被认为是多能的而不是全能的,因为它们不能成为胚胎外膜或胎盘的一部分。

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干细胞移植已经在帮助淋巴瘤等疾病患者。

干细胞本身没有任何单一的用途,但有几个重要的原因。

首先,随着正确的刺激,许多干细胞可以对任何类型的细胞作用,并且可以在正确的条件下再生受损的组织。

这种潜在的可能拯救生命或者修复疾病或受伤后的伤口和组织损伤。科学家们看到了干细胞的许多可能用途。

组织再生

组织再生可能是干细胞最重要的用途。

到目前为止,例如,需要新的肾的人必须等待捐赠者,然后接受移植手术。

捐赠器官缺乏短缺,但是,通过指示干细胞以某种方式区分,科学家可以使用它们来种植特定的组织类型或器官。

例如,医生已经从皮肤表面下方使用了干细胞以制造新的皮肤组织。然后,通过将这种组织移植到受损的皮肤上,它们可以修复严重的燃烧或其他伤害,并且新的皮肤将恢复。

心血管疾病的治疗

2013年,一个团队研究人员来自马萨诸塞州综合医院报道PNAS早期版他们用人类干细胞在实验鼠身上制造了血管。

在植入干细胞的2周内,血液灌注血管网络已经形成。这些新生血管的质量和附近的天然血管一样好。

作者希望这种类型的技术最终可能有助于治疗心血管和血管疾病的人。

脑部疾病治疗

医生也许有一天能够使用替代细胞和组织来治疗大脑疾病,如帕金森氏症和阿尔茨海默氏症。

例如,在帕金森氏症中,脑细胞受损会导致肌肉运动失控。科学家可以使用干细胞来补充受损的脑组织。这可能会使阻止不受控制的肌肉运动的特殊脑细胞恢复。

研究人员已经尝试将胚胎干细胞分化成这些类型的细胞,因此治疗是有希望的。

细胞缺乏治疗

科学家们希望有一天能够在实验室里培育出健康的心脏细胞,并将其移植到人体内心脏病

这些新细胞可以通过使心脏再生健康组织来修复心脏损伤。

同样,人I型糖尿病可以接收胰腺细胞来替代自身免疫系统失去或破坏的胰岛素产生细胞。

唯一目前的疗法是胰腺移植,并且很少有胰腺可用于移植。

血疾病治疗

医生们现在通常使用成人造血干细胞来治疗疾病,比如白血病,镰状细胞贫血等其他免疫缺陷问题。

血液和骨髓发生造血干细胞,可以产生所有血细胞类型,包括携带氧气和白血细胞的红细胞。

人们可以捐赠干细胞帮助亲人,或者可能在未来使用自己。

捐款可来自以下来源:

骨髓这些细胞通常在全身麻醉下从髋骨或骨盆骨取下。然后,技术人员将干细胞从骨髓中分离出来储存或捐赠。

外围的干细胞一个人接受几次注射,使他们的骨髓释放干细胞到血液中。接下来,血液从身体中取出,机器将干细胞分离出来,医生将血液送回身体。

脐带血:递送后可以从脐带收获干细胞,对婴儿没有伤害。有些人捐出脐带血,其他人储存它。

这种干细胞的收获可能是昂贵的,但未来需要的优势包括:

  • 干细胞易于接近
  • 如果来自受援人士的身体,移植组织的可能性较少

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通过干细胞研究,科学家们希望发现目前无法治愈的疾病的治疗方法。

干细胞不仅可以作为潜在的治疗手段,而且也可以用于研究目的。

例如,科学家发现打开或关闭一个特定的基因可以导致其分化。了解这一点有助于他们调查哪些基因和突变导致了哪些影响。

有了这方面的知识,他们也许能够发现导致一系列疾病和条件的原因,其中一些还没有治愈方法。

异常的细胞分裂和分化是造成以下情况的原因癌症以及先天残疾。知道是什么原因导致细胞以错误的方式分裂可能会导致治疗。

干细胞还可以帮助开发新药。科学家可以通过对干细胞培养的组织进行测试来评估药物如何影响正常、健康的组织,而不是在人类志愿者身上进行药物测试。

观看视频了解更多关于干细胞的信息。

关于干细胞的研究一直存在一些争议。这主要与胚胎干细胞有关。

胚胎用于干细胞

反对使用胚胎干细胞的理由是,它破坏了人类的囊胚,受精卵不能发育成人。

如今,研究人员正在寻找创造或使用不涉及胚胎的干细胞的方法。

人和动物混合

干细胞研究通常涉及将人类细胞植入动物体内,如老鼠或大鼠。有些人认为这可以创造出一个半人的有机体。

在一些国家,生产胚胎干细胞系是非法的。在美国,科学家可以使用胚胎干细胞系,但是使用联邦资金研究2001年8月后创建的干细胞系是非法的。

干细胞治疗和FDA监管

有些人已经为一系列目的提供“干细胞疗法”,例如抗衰老治疗。

然而,这些用途大多数没有得到批准美国食品和药物管理局(FDA)。其中一些可能是非法的,一些可能是危险的。

任何考虑干细胞治疗的人都应与提供者或产品有批准的FDA进行检查,并以符合FDA安全性和有效性的方式进行的方式进行。