成體干細(xì)胞
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成體干細(xì)胞（Adult Stem Cell，ASCs）是存在于人與哺乳動(dòng)物已分化組織與器官中，具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的尚未分化的不成熟細(xì)胞群體。根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell，ES細(xì)胞)和成體干細(xì)胞(somatic stem cell)本詞條講述成體干細(xì)胞，在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下，可分化出組成該器官組織的各種細(xì)胞類型，替代生理性衰亡細(xì)胞在組織受損時(shí)起代償性增生作用，維持機(jī)體的正常結(jié)構(gòu)和功能。ASCs在體外可跨系、甚至跨胚系分化為某些成熟細(xì)胞［3］。各種ASCs在體內(nèi)外生長(zhǎng)特性和表型可能不盡一致，但在組織結(jié)構(gòu)中位置相對(duì)固定，處于一個(gè)由干細(xì)胞、基底膜和調(diào)控細(xì)胞組成的微環(huán)境之中，形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為細(xì)胞體積小，胞內(nèi)細(xì)胞器稀少，細(xì)胞內(nèi)RNA含量低。
ASCs通常處于靜息狀態(tài)，分裂緩慢，其分裂生長(zhǎng)方式主要為對(duì)稱分裂和非對(duì)稱分裂。對(duì)稱分裂形成兩個(gè)相同的干細(xì)胞，非對(duì)稱分裂生成一個(gè)分化細(xì)胞和一個(gè)干細(xì)胞。ASCs在損傷或血小板活化、釋出組織生長(zhǎng)因子的作用下被激活，取代失去生理活性的細(xì)胞或通過(guò)修復(fù)損傷來(lái)維持組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。
目錄 |
成體干細(xì)胞研究的優(yōu)越性
雖然胚胎干細(xì)胞（EmbryonicStemCell，ESC）幾乎可向所有的成年組織分化，但由于 （1）ESC是來(lái)源于人或動(dòng)物胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始生殖嵴的一種多能細(xì)胞系，其研究受到倫理學(xué)問(wèn)題和取材困難等因素的限制，而主要通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。 （2）ESC治療相當(dāng)于異體移植，存在免疫排斥問(wèn)題。
成體干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞相比，在應(yīng)用上有更大的優(yōu)勢(shì)： （1）ASCs存在于人體各種組織和器官中，來(lái)源廣泛，不涉及倫理問(wèn)題。 （2）正常情況下ASCs處于靜止?fàn)顟B(tài)，只有在病理情況下才顯示出一定的自我更新潛能，其導(dǎo)致細(xì)胞“永生化”甚至癌變的可能性較小。 （3）ASCs可產(chǎn)生一個(gè)含有多種細(xì)胞成分的特定組織，移植入患者體內(nèi)后，有望產(chǎn)生該器官所有類型的細(xì)胞，達(dá)到在結(jié)構(gòu)和功能上的完美修復(fù)或替代。 （4）一些類型的ASCs可向體內(nèi)損傷甚至遠(yuǎn)離其發(fā)源地的部位遷移，成為前體細(xì)胞并分化為終末成熟細(xì)胞，用來(lái)修復(fù)組織損傷。也可將其作為目的基因的理想載體。 （5）某些ASCs可分泌生長(zhǎng)因子，發(fā)揮動(dòng)員或保護(hù)該組織其他細(xì)胞的作用以加強(qiáng)移植效果。人們可以利用基因工程手段對(duì)ASCs進(jìn)行操作，以補(bǔ)充患者組織中缺乏的某些成分。
成體干細(xì)胞的分類
目前發(fā)現(xiàn)的ASCs主要有造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、表皮干細(xì)胞、骨骼肌干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、胰干細(xì)胞、眼角膜干細(xì)胞、肝臟干細(xì)胞以及腸上皮干細(xì)胞等。
造血干細(xì)胞
造血干細(xì)胞（HSC）在胚胎的早期就已出現(xiàn)，源于主動(dòng)脈旁-胚臟壁和主動(dòng)脈-性腺-中腎區(qū)，逐漸移植到卵黃囊、肝臟、脾臟及骨髓。HSC存在于骨髓、外周血、臍帶血中，在不同的細(xì)胞因子作用下在體外擴(kuò)增及向紅系、粒系、巨核系等不同血細(xì)胞定向分化。應(yīng)用PDGF體外擴(kuò)增CD34造血干細(xì)胞和CD41的巨核細(xì)胞已取得較為滿意的結(jié)果。HSC可分化成心肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、肝細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞以及分化為肺泡、支氣管、胃、腸、腎小球、皮膚等細(xì)胞。
間充質(zhì)干細(xì)胞
成人的間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）主要來(lái)源于骨髓，不表達(dá)造血干細(xì)胞表面抗原CD34、CD14及白細(xì)胞表面抗原CD45，而表達(dá)SH2、SH3、CD29、CD106和CD166等表面抗原。PDGF作為結(jié)締組織生長(zhǎng)因子，對(duì)體外MSCs生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。在合適的條件下，MSCs易誘導(dǎo)分化為間充質(zhì)組織細(xì)胞如成骨細(xì)胞，也可分化為肝細(xì)胞、肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞、造血干細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞，在一定條件下可形成肌小管和肌腱。
神經(jīng)干細(xì)胞
神經(jīng)干細(xì)胞（NeuralStemCell，NSC）分布于成人及胚胎的中樞神經(jīng)及周圍神經(jīng)，其特征性抗原為神經(jīng)巢蛋白。NSC可分化為不同類型的神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞，并表現(xiàn)相應(yīng)的形態(tài)學(xué)和電生理學(xué)的能力。中樞神經(jīng)細(xì)胞可分化為血細(xì)胞。
表皮干細(xì)胞
皮膚皮脂腺開口處與立毛肌毛囊附著處之間的毛囊外根鞘處含有豐富的干細(xì)胞?？捎糜谧泽w和異體移植治療重度燒傷、慢性潰瘍等。從鼠皮膚分離獲得的干細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和脂肪細(xì)胞等。
其他干細(xì)胞
骨骼肌干細(xì)胞可用于修復(fù)骨缺損等，也可分化為血細(xì)胞。脂肪組織中含有的ASCs可在體外被誘導(dǎo)分化為神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞等。胰干細(xì)胞可在體外誘導(dǎo)培養(yǎng)為胰島素分泌細(xì)胞。有研究發(fā)現(xiàn)用自體眼角膜緣干細(xì)胞培養(yǎng)后形成的細(xì)胞層移植到患眼角膜表面，成功實(shí)現(xiàn)眼表面重建。腸上皮干細(xì)胞在促進(jìn)腸道損傷后結(jié)構(gòu)與功能的完全修復(fù)上意義重大。肝臟干細(xì)胞在肝功能重建、干細(xì)胞癌治療以及基因治療方面有誘人的前景。
成體干細(xì)胞可能的臨床應(yīng)用
（1）組織損害類疾?。簩SCs直接移植給患者，如骨髓移植治療白血病，已獲一定療效。將ASCs注入冠狀動(dòng)脈，能加速改變心肌梗死后斑痕的厚度和大小。將干細(xì)胞注入骨骼肌能夠修復(fù)皮膚、角膜、肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)盤和其他結(jié)締組織等。干細(xì)胞經(jīng)神經(jīng)生長(zhǎng)因子處理后能形成神經(jīng)樣細(xì)胞，表達(dá)神經(jīng)膠質(zhì)酸性蛋白，促進(jìn)中樞和外周神經(jīng)組織的再生與修復(fù)，也可治療腦卒中。
（2）活性因子缺乏性疾?。簩⒔?jīng)過(guò)定向分化或基因修飾后的干細(xì)胞進(jìn)行篩選，把合格的細(xì)胞移植給病人，這兩種方法都屬于細(xì)胞替代，用于糖尿病、帕金森病等多種活性因子缺乏性疾病。
（3）器官替代：干細(xì)胞技術(shù)的理想階段就是在體外進(jìn)行器官克隆以供病人移植。與組織工程技術(shù)相結(jié)合，干細(xì)胞替代治療的最終目的是利用患者自己的干細(xì)胞來(lái)制造替代器官，如皮膚、肝臟以及腎臟等。
（4）腫瘤發(fā)生機(jī)制的研究：已發(fā)現(xiàn)一種新的基因信號(hào)能阻止或允許干細(xì)胞發(fā)展成特定的細(xì)胞類型。這可能導(dǎo)致新的干細(xì)胞療法，有助于癌癥的研究。
（5）延緩衰老方面的應(yīng)用：潘基因家族既可決定細(xì)胞類型，又可控制分化。了解該基因的調(diào)控對(duì)延緩衰老、增長(zhǎng)人類壽命可能意義重大。
綜上所述，ASCs及其衍生器官的臨床廣泛應(yīng)用必將導(dǎo)致一次醫(yī)學(xué)革命，產(chǎn)生一次全新的治療技術(shù)。但應(yīng)注意到，目前多數(shù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)自動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，許多是群體細(xì)胞研究，并未在克隆細(xì)胞水平得到證實(shí)。人ASCs的特性是否與動(dòng)物一致，體外結(jié)果是否與體內(nèi)結(jié)果一致尚不清楚。更重要的是ASCs的分化潛能到底有多大，分化的具體分子機(jī)制還不十分清楚。并且ASCs在臨床應(yīng)用還存在體外分離、擴(kuò)增、誘導(dǎo)及移植后增殖調(diào)控等技術(shù)問(wèn)題。但是，這些基本問(wèn)題的深入探索無(wú)疑會(huì)使ASCs在未來(lái)的細(xì)胞和組織工程應(yīng)用中具有廣闊前景?？梢灶A(yù)見，對(duì)干細(xì)胞可塑性的逐步闡明將把我們帶入一個(gè)醫(yī)學(xué)新紀(jì)元。
參看
參考
郭虹趙春華.成體干細(xì)胞及其可塑性的研究進(jìn)展.《細(xì)胞生物學(xué)雜志》 ISTIC -2003年3期
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