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1、干细胞的研究进展生物技术江珊2010016001摘要：如今，干细胞和再生医学研究呈现三种路径和两个基本点。三种路径，一是在实验室中先让干细胞长出相应的组织和器官，再移植到患者体内；二是直接把干细胞注入到病患者相应的受损伤部位，长出相应的组织和器官；三是诱导患者体内的干细胞直接修复或重建受损部位。两个基本点，一是利用胚胎干细胞（ES细胞）作为再生来源，二是使用诱导的多能干细胞（iPS细胞）作为再生来源。而它们的立足点都在于，让干细胞定性定量重新生长出不同的组织、肌肉或器官，以修复或重建受损的组织和器官。关键字：干细胞研究生命科学干细胞是一类具有自我更新和多向分化
2、潜能的细胞群体。近年来干细胞的应用几乎涉及到所有生命科学和生物医学领域。本文概述了干细胞的生物学特性，并综述了干细胞的可塑性、分离培养及其在基础研究及临床上的应用的研究进展。最后，展望了今后研究的方向。一、干细胞的概念及生物学特性1.1概念目前科学界公认的干细胞的定义是：干细胞是这样一类细胞，它们可以自我更新，即通过细胞分裂产生的两个子细胞中至少有一个仍是干细胞；同时它们在特定的条件下可以分化成不同类型的功能细胞，与之相关的一个衡量标准是可以形成有功能的器官或整个个体。它具有较强的再生能力，在干细胞因子和多种白细胞介素的联合作用下可扩增出各类的细胞。1.2生物
3、学特性①干细胞本身不是终末分化细胞(即干细胞不是处于分化途径的终端)；②干细胞能无限增殖分裂；③干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态；④干细胞分裂产生的于细胞只能在两种途径中迭择其一——或保持亲代特征，仍作为干细胞；或不可逆地向终末分化。由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆地走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数的控制，可以说，干细胞是具多向潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。二、干细胞的可塑性及使用价值可塑性（plasticit
4、y）造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等成体干细胞具有一定跨系、甚至跨胚层分化的特性，称其为干细胞的“可塑性”。干细胞可塑性的揭示具有重要的理论意义和实用价值:①locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcam
5、e组织间叶干细胞可塑性的揭示，提示成年人组织干细胞可能存在广泛的分化潜能；人类组织工程细胞的来源除去胚胎干细胞外，还可以从自体的体细胞中获得，而且不受组织相容性和伦理方面的限制。②造血干细胞的概念需要更新，造血干细胞不仅是CD34+／CD34-细胞，而且还应考虑来自体内其它组织的干细胞，这些细胞在体外能长期培养和扩增，增殖潜能强，因而有可能用于骨髓移植；造血干细胞和非造血干细胞共移植(Co-transplantation)有可能用于器官再生。③成年组织干细胞可塑性的研究证明，干细胞的微环境(壁龛)对其转化具有非常重要的作用，一些内在和外在的信号调节着这些干细胞
6、的命运，这将为干细胞定向培养和应用带来新的前景。④干细胞的转化常发生于病理情况，向病理部位迁移，成为病理损伤的前体细胞，并分化为终末成熟细胞。因此，不仅可利用它来修复组织的损伤，而且还可把它作为基因治疗的理想载体。三.干细胞的应用胚胎干细胞是细胞的源头,具有多能或全能性,并能够无限分化,能够制造机体需要的全部细胞,因此在医学和生物学上具有巨大潜力,应用前景广阔。但它存在着移植免疫排斥的限制和伦理学方面的困扰,而成体干细胞只能在体外有限扩增,多系分化效力低,通过体外的扩增培养虽能够提高转化效率,然而体外转化是否会引起干细胞遗传特性的改变尚不清楚。但这类干细胞存在
7、于宿主体内,可直接从患者自身获得,故无移植免疫排斥的限制也无伦理学方面的困扰,因此胚胎干细胞和成体干细胞的研究对生命科学领域而言,都具有极重要的意义。3.1胚胎干细胞为发育生物学研究提供良好的体外模型系统哺乳动物胚胎体积较小，而且在子宫内进行发育，因此很难在动物体内连续动态地研究其早期胚胎发育、细胞组织分化及基因表达调控，而来源于胚胎的胚胎干细胞具有发育全能性、可操作性及无限扩增的特性，因此胚胎干细胞提供了在细胞和分子水平上研究个体发育过程中极早期事件的良好材料和方法。随着分子生物学的发展，通过比较胚胎干细胞不同发育阶段的干细胞和分化细胞的基因转录和表达，可确
8、定胚胎发育及细胞分化的分子机制、发现新
