论对细胞转分化的认识(动物胚胎工程)

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1、论对细胞转分化的认识——造血干细胞转分化肝组织细胞的研究经过一学期的学习，在沈老师的讲解下，我对动物胚胎工程这门学科有了更深一层次的了解，本学科是以胚胎为研究对象，对动物的卵子、镜子和胚胎在体外条件下进行各种操作，为了加速凡与经济动物，培育动物的优良品种，或挽救濒危动物使用的一系列工程技术方法，动物胚胎工程主要内容包含许多，比如卵子的发生、精子的发生、受精、胚胎移植、试管动物，胚胎干细胞，克隆等等。沈老师从各个方面具体讲解，使我受益匪浅。涉及的方面有很多，我对细胞转分化方面很是感兴趣，下面我谈谈对细胞转分化的认

2、识。细胞是通过直接即一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称转分化，如水母横纹肌细胞经转分化可形成神经细胞、平滑肌细胞、上皮细胞，甚至可形成刺细胞。也例如造血干细胞也可形成肝组织细胞。在现在领域中，造血干细胞不仅可以分化成各系血细胞，而且在一定条件下通过某些机制可以转分化为多种非造血组织细胞，其中转分化为肝组织细胞的研究对肝脏疾病的治疗具有重要的理论意义和实用价值。HSC转分化为肝组织细胞应用于肝移植、遗传性肝病，也可用于乙型病毒性肝炎和丙型病毒性肝炎的治疗。造血干细胞(hematopoietics

3、temcell，HSC)是一种组织特异性的多能干细胞，具有自我更新和多向分化潜能，长期以来人们认为HSC只能定向分化为各系血细胞，但近来一些关于HSC的研究提示HSC可以转分化为肌肉、心肌、脑胶质、肝等多种非造血组织细胞。其中转分化为肝组织细胞的研究为多种肝脏疾病的治疗提供了一种新方法。1HSC转分化为肝组织细胞的研究1.11999年Petersen等用鼠做性别交叉和谱系交叉的骨髓移植和肝脏移植研究发现移植后第9天在四氯化碳和2．乙酰氟胺损伤后的肝脏中出现骨髓来源的卵圆细胞，在移植后第13天出现骨髓来源的肝细胞

4、，上述细胞大约各占肝脏卵圆细胞和肝细胞总数0．1％和0．14％。Thesis等用类似的性别不匹配的骨髓移植在鼠身上观察到了相同的现象，在没有明显的肝损伤的情况下于移植后6个月发现1％～2％的肝细胞是骨髓来源的，提示骨髓来源的肝细胞参与了肝细胞的正常新老更替过程。骨髓是一种组织，含有多种细胞，包括HSC及其下游处于各种分化阶段的血细胞、间充质细胞、网状细胞、脂肪细胞等。其中HSC及间充质细胞处于谱系发育的顶端，具有较强的增殖、分化能力。HSC特征性的细胞表面标记是C—Kit、Lin。、Thy、Sca一1，静脉移植

5、后具有迅速回巢及长期增殖能力，人们常借助上述特征从骨髓中分离、纯化及富集HSC用于科研及医疗。为了研究骨髓组织中是何种细胞转分化为肝组织细胞，Lagasse等将骨髓中分离得到的C—Kit、Lin。、Thy、Sca—l细胞植入受鼠，发现除了造血功能重建外，在肝脏中还发现了上述细胞来源的成熟肝细胞，提示HSC可以转分化为肝细胞；将骨髓组织细胞按细胞表面标记分为C—Kit。组、C—Kit组、Lin。组、Lin组、Sca一1组，然后分别移植给受鼠，发现只有C—Kit组、Lin。组、Sca一1组能长期重建受鼠的多谱系造血

6、且在肝脏中发现供体来源的肝细胞，提示骨髓中只有HSC可以转分化为肝细胞。Krause等从接受骨髓移植的第一受鼠骨髓内再获得回巢的Lin。细胞，把上述细胞再移植给第二受鼠，结果不仅重建了造血功能，而且在受鼠的多器官、组织中发现了骨髓来源的上皮细胞，其中包括胆管上皮细胞，提示HSC可以转分化为胆管上皮细胞。为了研究这一现象是否会在人体内发生等研究了性别不同的骨髓移植和肝脏移植患者的肝组织，发现有4％～43％的肝细胞和4％～38％的胆管细胞是骨髓来源的。A1．ison等的研究亦发现肝细胞可以来源于骨髓，但是比例较低，

7、仅约占全部肝细胞的0．5％一2％。Gao等则在肝脏移植患者的肝组织中发现了骨髓来源的肝血管内皮细胞。2HSC转分化为肝组织细胞的机制和条件2.1HSC转移至肝脏的机制虽然HSC主要存在于骨髓中，但是40年前人们就知道外周血中亦含有少量的HSC，外周血中的HSC可以通过归巢进入骨髓，骨髓中的HSC同样可以进入外周血，生理情况下两者保持着动态平衡。当外周血中的HSC随血循环经过肝脏时，就可以通过粘附分子而粘附到肝循环的血管壁上，与此有关的粘附分子可能位于肝血管壁上和HSC表面，当肝脏受到损伤时，粘附分子的表达可能上

8、调，因而到达肝脏的HSC增多，相应HSC来源的肝组织细胞的生成增加，Petrenko等发现鼠Clq受体蛋白同源物参与了血中HSC向肝脏的转移。肝循环中的HSC一方面可以通过肝血窦的内皮间隙进入窦周隙中，进而插入到肝板内，另一方面可以通过肝细胞基质膜易位而进入哈因氏管或胆管树的终末分支

9、8’mj。2.2HSC转分化为肝组织细胞的机制进入肝脏的HSC可能经过卵圆细胞而转分化为肝细胞和胆管细