浅析全能、多能、单能干细胞

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  摘 要:本文主要介绍全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞的主要特点和区别
  关键词:干细胞;胚胎干细胞;全能;多能;单能
  干细胞是指机体内一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。干细胞有不同的分类方法,其中之一是根据细胞的分化潜能,分为全能干细胞、多能干细胞和单(专)能干细胞。在人教版选修三教材中写到:胚胎干细胞具有发育的全能性。那么它是全能干细胞吗?造血干细胞是多能干细胞还是单能干细胞呢?本文将对此进行初步辨析。
  一、全能干细胞
  全能干细胞具有形成完整个体的分化潜能。哺乳动物的生命始于受精卵,经卵裂形成桑椹胚,再经过囊胚、原肠胚、组织器官形成,直至发育为完整个体。而真正意义上的全能干细胞只有受精卵和卵裂早期(一般不超过16个细胞的胚胎)的细胞,其中的每个细胞安置到适宜的子宫内,不仅可以分化产生3个胚层中的各种类型细胞,还能发育成胎盘组织,最终都可以发育为一个完整个体。
  二、多能干细胞
  多能干细胞分为两类,一类称为多潜能干细胞,与全能干细胞相比,多潜能干细胞已经失去了发育成完整个体的能力,但仍具有分化为体内全部200多种类型细胞的潜能。如囊胚内细胞团细胞和原始生殖细胞。另一类多能干细胞是指分化潜能有限,一般局限于分化成与其来源相近(同一胚层)的细胞类型的干细胞。例如骨髓间充质干细胞,它们可分化形成骨、肌肉、软骨、脂肪等组织细胞,却不能分化出全部类型的细胞;又如存在于人体骨髓中的造血干细胞,可以分化成红细胞、血小板、粒细胞和淋巴细胞等十种以上的血细胞,但它们都不能分化出体内全部类型的细胞。
  三、 单(专)能干细胞
  单(专)能干细胞是指只能向一种或几种密切相关的细胞类型分化的干细胞。如小肠上皮中的干细胞,它能够分化为小肠上皮细胞等4种细胞;神经干细胞可分化产生3种细胞。
  四、胚胎干细胞
  20世纪60年代,人们发现小鼠畸胎瘤中存在有未分化的多能干细胞,在适宜的条件下,它们可形成多种类型的细胞,由于畸胎瘤是原始生殖细胞癌变而成,因此,人们就把这种畸胎瘤中发现的干细胞称为胚胎癌细胞。1981年,科学家用小鼠囊胚的内细胞团细胞建立了多能干细胞系,这种多能干细胞被称为胚胎干细胞。此外,人们还尝试从原始生殖腺中直接分离未分化的多能干细胞,他们也可以在体外适宜的环境中保持未分化状态并较长期增殖,这种干细胞被称为胚胎生殖细胞。虽然胚胎癌细胞、胚胎干细胞和胚胎生殖细胞是三种不同的细胞,但它们在体外都具有无限增殖或较长期增殖和多向分化的潜能,而且从细胞起源来看,它们都直接或间接的来自胚胎组织,因此可把它们统称为胚胎干细胞。
  综上所述,人体骨髓中的造血干细胞应属于多能干细胞;而来自囊胚内细胞团和原始生殖嵴的胚胎干细胞亦属于多能干细胞,它虽是一种高度未分化细胞,具有发育的全能性,但却不屬于全能干细胞,只有受精卵和卵裂早期的细胞才是真正意义上的全能干细胞。
  參考文献:
  [1] 翟中和 王喜忠 丁明孝.2011.《细胞生物学》.北京:高等教育出版社,322~323.
  [2] 章静波 刘星霞.2014.《简明干细胞生物学》.北京:化学工业出版社,5~20.
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