幹細胞

干细胞是人体的细胞(体细胞),可以分裂分化

当一个生物体成长时,干细胞会专业化,并承担特定的功能。例如,成熟的组织如皮肤、肌肉血液骨骼、肝脏、神经,都有不同类型的细胞。因为干细胞还没有分化,所以可以变化成为某种特殊的细胞。生物体也会利用干细胞来替代受损的细胞。

干细胞存在于大多数(如果不是全部)植物动物体内。它们分裂和分化成一系列的细胞类型.干细胞领域的研究源于20世纪60年代的发现。

哺乳动物干细胞的两大类型是胚胎干细胞和成体干细胞,它们存在于成体组织中。在发育中的胚胎中,干细胞可以分化成所有的特化胚胎组织。在成体生物中,干细胞作为机体的修复系统,补充特化细胞,同时也能维持血液、皮肤、肠道组织的正常周转。

干细胞可以在组织培养中生长。在培养过程中,它们可以转化为特殊的细胞,如肌肉或神经的细胞。高度可塑性的成体干细胞可以取自各种来源,包括脐带血和骨髓。它们现在被用于医学治疗,研究人员预计干细胞将用于未来的许多治疗。



人类胚胎干细胞 A:尚未分化的细胞群。 B:神经细胞Zoom
人类胚胎干细胞 A:尚未分化的细胞群。 B:神经细胞

胚胎干细胞

胚胎干细胞(ES细胞)是取自早期胚胎内部细胞团的干细胞,称为囊胚。人类胚胎在受精后4-5天达到囊胚阶段。当时,它们由50至150个细胞组成。

干细胞的状态,以及子细胞变成什么,是受胚胎中其他细胞的信号影响的。



人类胚胎干细胞群Zoom
人类胚胎干细胞群

成人干细胞

成体干细胞在胚胎发育完成后存在于全身。它们存在于不同类型的组织内,在疾病或组织损伤之前,它们一直处于非分裂状态。它们已经永久地改变成特殊化的细胞,并失去了进一步分裂和特殊化的能力。成体干细胞的一个优点是它提供了一个较小的排斥概率。缺点是获得它们的机会有限。



植物干细胞

植物干细胞是非特化的,可以发育成任何类型的植物细胞。它们会特化成根、叶或花的细胞。干细胞存在于分枝、根部和茎尖。它们使生长得以继续。

克隆植物

这些植物是由扦插生长出来的(因此是同一种植物)。它们被浸泡在激素生根粉中,形成更大的根系。它们变成组织(如木质部和分生孢子叶)和器官(如根、叶和花),因此成为一种全新的植物。

克隆植物是一种生产新植物的廉价方法。



干细胞在医学上的应用

有些癌症可以用干细胞来治疗。白血病(白血球癌)就是一个例子。

这个过程有两个阶段。

  • 化疗放疗来杀死癌变的白血球,并阻止更多的白血球产生,但这可能会使患者的免疫系统严重受损,有感染的风险。然而,这可能会使患者的免疫系统严重受损,有感染的风险。
  • 含有健康干细胞的骨髓移植(以产生正常的白细胞)。



问题和答案

问:什么是干细胞?
答:干细胞是人体的细胞(体细胞),可以分裂和分化。它们还没有特化为一种特定类型的细胞,但它们可以改变成为某种特化的细胞。

问:哪里有干细胞?
答:干细胞在大多数(如果不是全部)植物和动物中都有。

问:干细胞领域的研究是何时开始的?
答:干细胞领域的研究是从1960年代的发现中发展起来的。

问:哺乳动物干细胞的两大类型是什么?
答:哺乳动物干细胞的两大类型是胚胎干细胞和成人干细胞,后者存在于成人组织中。

问:生物体如何使用干细胞?
答:生物体利用干细胞来取代受损或丧失的组织,以及维持血液、皮肤和肠道组织的正常周转。
问:研究人员如何使用干细胞?

答:研究人员可以将其用于医学治疗,并期望将其用于未来的许多治疗。

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