探索生命的奥秘——干细胞
什么是干细胞?
干细胞是一种原始细胞,它具有自我复制和多项分化潜能的特点。干细胞是未分化和未成熟的细胞,它是人体内具有潜在分化能力的通用细胞,并且可以再生各种器官。干细胞具有自我更新和分化潜能,包括胚胎干细胞、成体干细胞和许多其他细胞。干细胞的发育受到许多因素的影响,干细胞可以在体外成功培养,也可以用来分化和制造胚胎干细胞中的某些细胞组织。
干细胞的历史
干细胞也有许多悠久的历史。1868年,著名的德国生物学家Ernst Haeckel首次使用“干细胞”一词来描述受精卵产生生物体所有细胞的特性;干细胞疗法的历史始于1888年,当时两位德国动物学Theodor Heinrich Boveri和Valentin Haecker首次提出干细胞的定义,他们确定胚胎中能够分化成更特化细胞的独特细胞群;1902年,从事骨髓研究的组织学家弗朗茨·恩斯特·克里斯蒂安·诺伊曼和亚历山大·亚历山德罗维茨·马克西莫夫证明了共同祖细胞的存在,这些祖细胞会产生成熟的血细胞,这一过程也称为造血;在这项研究中,Maximov提出了多胚层的概念,后来Ernst Haeckel根据它们的增殖和分化将其命名为干细胞;Maximov描述了骨髓中的造血细胞群;
1939年,第一个病例报告描述了为一名诊断为再生障碍性贫血的患者移植人骨髓;1957年,E. Donnall Thomas博士开创了第一个异基因造血干细胞移植。 在这项初步研究中,所有6名患者都死亡,只有2名患者由于当时骨髓移植的数量和潜在危害未知而表现出短暂植入的证据;20年后,法国肿瘤学家George Mathe进行了第一次干细胞移植,以治疗六名使用骨髓移植意外接触放射性物质的核研究人员George Mathe在1963年的另一项研究揭示了科学界,因为他成功地对一名白血病患者进行了骨髓移植;1969年,E. Donnall Thomas博士在美国进行了第一次骨髓移植,尽管同种异体治疗的成功仍然是排他性的;环孢菌素在1972年被发现,据报道,异基因移植治疗再生障碍性贫血和急性髓细胞白血病的首次成功是在一名16岁的女孩身上;
从1960年到1970年,Friendenstein和他的同事对骨髓抽吸物进行的一系列工作证明了成骨分化与骨髓来源的少量细胞亚群之间的关系。这些细胞后来被证明可以与造血细胞群区分开来,并且能够作为组织培养容器中的贴壁细胞快速增殖。Friendenstein团队的另一个重要突破是发现当骨髓作为悬浮培养物接种并分化为成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞时,这些细胞可以形成集落形成单位,这表明这些细胞具有增殖和分化成骨细胞的能力;1991年,结合人类胚胎干细胞的发现,以前称为基质干细胞或“成骨”干细胞,首次在卡普兰并广泛使用至今。随着骨髓移植开始,干细胞治疗的征程历经岁月的发展,成为治疗中许多不治之症的医学新型治疗剂。
干细胞特点
干细胞有许多特点。第一,它属于非终末分化细胞,在一生中保持未分化或差分化,缺乏分化标记;第二,它在机体的数目位置是相对恒定的;第三,他拥有自我更新能力;第四它可以无限分裂、增殖,也可以休息很长时间,而且可以连续分裂好几代;第五,它具有多向分化潜能,它能分化成各种类型的组织细胞。
干细胞的种类和作用
干细胞的种类及作用有1、全能干细胞,它具有无限分化能力可以分化成所有组织和器官,也是具有形成完整,有个体分化潜能,胚胎干细胞就属于这一种。2、多能干细胞,它有分化出多种细胞组织的潜能;3、造血干细胞可以分化出所有类型的血液细胞和免疫细胞,但是除了造血系统以外的其他细胞它都不能分化;4、单能干细胞,也叫专能干细胞,它只能向一种或两种密切相关的细胞类型进行分化,如上皮组织基底层的干细胞,肌肉中的成肌细胞;5、自体干细胞,它来源于自身,拥有很好的组织相容性。移植后,细胞利用率高。6、异体干细胞活力高,功能完整,使用方便,可以随时使用。
干细胞的储存
干细胞需要存放在-196℃的液氮罐中。干细胞研究出来可以解决许多疾病,如贫血,白血病等,干细胞具有替代受损的细胞和修复死亡的细胞的作用,又能激活处于休眠和处于抑制状态的细胞;干细胞具有旁分泌的作用,它可以通过分泌多种生物活性因子如蛋白质、酶与多种因子及调节肽和信号分子等,作用于周围细胞,发挥旁分泌的作用;干细胞起着免疫调节机制作用,通过修复调控人体免疫细胞来治疗疾病,且干细胞能促进细胞间的信号传导的恢复。
在将来干细胞的运用会越来越广泛,我相信它能改善我们以后的生活,能救下更多人。
盐道街中学2022级四班 邱映燃
指导老师:马旭阳