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能够发育成为具有各种组织器官的完整个体潜能的细胞。 全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞。胚胎干细胞在进一步的分化中,可形成各种组织干细胞,又称多能干细胞·它具有分化出多种细胞组织的潜能,但不能发育成完整的个体。多能干细胞取自囊胚,原肠胚期。多能干细胞进一步分化,可形成专能干细胞·专能干细胞只能分化成某一类型的细胞。原肠胚以后的干细胞只能是专能干细胞了,如某些肝脏细胞,骨髓造血干细胞 。所以脐带或者成人骨髓中的都已经是专能干细胞了,即纯体外培养只能分裂分化出特定的组织细胞,如骨髓只能分裂出各种血细胞。

全能干细胞

在胎儿、儿童和成人组织中存在的多潜能干细胞统称成体干细胞。成体干细胞具有自我更新的能力,并且可以分化成与其来源不同的其他组织类型的细胞。一种组织来源的干细胞可分化成各种类型的细胞,即干细胞可塑性。成体干细胞可塑性是成体干细胞应用于临床的基础,但对干细胞可塑性机制的认识学术界仍存在较大的争议,先后有学者提出脱分化、异质细胞群体和细胞融合等学说,但都不能完全解释成体干细胞的可塑性。近年来的研究提示,成体组织中存在多潜能干细胞,我们发现在胚胎发育后的多种组织中都存在一类原始干细胞群体,在体内、外的特殊环境下,这类原始干细胞可分化为不同胚层的组织细胞,我们称其为亚全能干细胞。亚全能干细胞是存在于人体多种组织中的分化潜能介于从人体胚胎干细胞逐渐形成组织多能干细胞的发育过程中的一种原始干细胞亚群。
全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)
能够发育成为具有各种组织器官的完整个体潜能的细胞。
全能干细胞是指具有无限分化潜能,能分化成所有组织和器官的干细胞。换句话说,也就是具有形成完整个体分化潜能。胚胎干细胞就属于这一种。
干细胞是指未分化或分化度极低,能生成各种组织器官的起源细胞。
干细胞的原意是树干或起源,类似于一棵树干可以长出树杈,树叶,开花,结果。
干细胞大致可以分为3种类型:胚胎干细胞,组织干细胞和专能干细胞。
胚胎干细胞又称全能干细胞.是从哺乳动物早期胚胎中分离培养出来的。特点是具有发育的全能性,可以参加整个生物体的发育,构成人体的各种组织和器官.受精卵便是一个最初始的全能干细胞。
全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞。胚胎干细胞在进一步的分化中,可形成各种组织干细胞,又称多能干细胞.它具有分化出多种细胞组织的潜能,但不能发育成完整的个体。多能干细胞取自囊胚,原肠胚期。多能干细胞进一步分化,可形成专能干细胞.专能干细胞只能分化成某一类型的细胞。原肠胚以后的干细胞只能是专能干细胞了,如某些肝脏细胞,骨髓造血干细胞 。所以脐带或者成人骨髓中的都已经是专能干细胞了,即纯体外培养只能分裂分化出特定的组织细胞,如骨髓只能分裂出各种血细胞。动物细胞的胞核的确都有全能性,注意和干细胞的区别,如高度分化完了的细胞也有全能性,但不是干细胞,但不是说克隆就能克隆的,必须在离体条件有一系列的刺激诱导,而且克隆还离不开卵细胞胞质的诱导作用,即必须进行核移植。
总之,分化度越高,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。最新的研究还发现,干细胞不但能再生某些组织,而且可以衍生成与其来源不同的细胞类型.正是由于人的胚胎干细胞培养成功和组织干细胞对人类健康的潜在价值,因而引发了世界范围内的干细胞研究热。

新型全能干细胞

英国《自然》杂志和美国《细胞?干细胞》杂志日前分别报道了中国科学家首次利用iPS细胞培育出活体小鼠的消息,《自然》杂志称这一成果“为克隆成年哺乳动物开辟了一条全新道路”。克隆小鼠本身并不稀奇,而中国科学家的研究成果如此备受关注,关键在于克隆实验所用的新型全能细胞――iPS细胞。
iPS细胞又称诱导多功能干细胞,其神奇之处要从胚胎干细胞说起。胚胎干细胞一直是干细胞研究中的大明星,因为它能分化成各种器官细胞,具有最广泛的发展潜力。从技术角度来说,“全能性”的胚胎干细胞对于治疗性克隆来说是最理想的。
然而,由于人类胚胎干细胞研究触及伦理和道德,在很多国家被法律禁止,相关研究也处于进退两难的境地,干细胞研究亟待突围。
2007年,日本和美国科学家分别宣布发现将普通皮肤细胞转化为干细胞的方法,这样得到的干细胞和具有与胚胎干细胞类似的功能,被称为诱导多功能干细胞,又名iPS细胞。这一发现分别被《自然》和《科学》两大权威科学杂志评为当年重大科学进展。
iPS细胞是“初始化”后的普通体细胞,但具有和胚胎干细胞类似的功能,能分化生成各种组织细胞。更重要的是,它绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍,医疗领域的应用前景非常广阔。这一发现在克隆研究领域无异于“奇兵突围”。美国、日本等许多国家更是以极大热情,或加大投入,或制订鼓励政策,推动这一新兴的干细胞研究。
但是,由于此前未能培育出完全由iPS细胞发育而来的活体哺乳动物,其全能性一直受到怀疑。它是否能与胚胎干细胞媲美,在医疗应用领域大显身手呢?有关验证性研究一直进展不大。
上海交通大学研究员曾凡一女士参与了iPS细胞克隆鼠的研究,她对新华社记者说,用iPS细胞能否培育出小鼠正是验证它是否具有全能性的“黄金标准”。先前国际上的相关研究始终未能成功,用iPS细胞培育的小鼠均胎死腹中。
此次,两支中国科研队伍在世界iPS细胞研究中率先突破。中科院动物研究所周琪和北京生命科学研究所高绍荣的研究团队分别利用iPS细胞克隆出小鼠,从而在世界上首次证明了iPS细胞的全能性
周琪向记者介绍说,国际上的干细胞研究分为三类:胚胎干细胞研究;克隆干细胞研究,以及近两年兴起的iPS细胞研究。胚胎干细胞研究有伦理障碍,克隆干细胞研究遇到卵细胞来源少的问题,限制了其研究应用。而培育iPS细胞操作起来相对容易,皮肤细胞等体细胞就可以作为其来源,这也避免了伦理争议。鉴于上述优势,iPS细胞作为一种新型全能干细胞而被广泛看好。
高绍荣也向新华社记者表示,iPS细胞具有全能性说明,完全通过体外操作可得到与胚胎干细胞具有同样分化能力的细胞,这将大大拓展iPS细胞的应用前景。这项成果是从干细胞研究迈向实际医疗过程中的一大步,对干细胞全能性的机理研究以及器官移植、药物筛选、基因治疗等临床应用研究具有重要价值。
人们完全有理由期待,在一系列危险和潜在危险被一一规避后,尚处在实验室阶段的iPS细胞研究,将能很快应用于人类疾病的治疗。