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多能干细胞来源哪？

时间: 2024-07-13 13:42:12 101人阅读

多能干细胞是一种具有自我更新能力和分化为体内所有组织类型潜能的细胞。它们在生物体内扮演着至关重要的角色，因为它们能够生成各种类型的细胞，从而支持生长、发育和修复受损组织。多能干细胞主要来源于两个主要途径：胚胎干细胞和诱导多能干细胞。

1. 胚胎干细胞

胚胎干细胞来源于早期胚胎，具体来说是囊胚期的内细胞团。囊胚是受精卵经过数次分裂后形成的结构，由两部分组成：外层的滋养层细胞，未来将发育成胎盘；内部的内细胞团，其中包含有胚胎干细胞。这些细胞具有无限增殖能力和全能分化潜能，即可以分化为三胚层（外胚层、中胚层和内胚层）的所有细胞类型，进而形成全身各器官和组织。

获取胚胎干细胞通常需要破坏胚胎，因此涉及伦理问题。尽管胚胎干细胞研究在理解人类发育和疾病模型方面具有重要价值，但其伦理争议限制了它们在临床应用中的发展。

2. 诱导多能干细胞

诱导多能干细胞是由已经分化的成体细胞（如皮肤细胞或血液细胞）通过遗传重编程技术获得的。2006年，日本科学家山中伸弥和高桥政代首次成功地将成体细胞逆转为多能状态，为此他们荣获了2012年诺贝尔生理学或医学奖。这一技术的核心是引入一组特定的转录因子基因，如Oct4、Sox2、Klf4和C-Myc，这些基因在胚胎干细胞中起着关键作用。

iPSCs的制备过程主要包括以下几个步骤：

- 选择合适的成体细胞：首先，研究人员会从供体中收集皮肤活检或血液样本等易于获取的细胞。

- 转染基因：使用病毒载体或其他方法将四个关键转录因子基因导入成体细胞中。这些基因的表达能够诱导细胞重新编程，使其恢复到类似胚胎干细胞的状态。

- 细胞筛选：经过一段时间的培养，部分细胞可能会表现出多能性特征，如形态改变、基因表达模式调整等。研究人员会通过特定的标记物或功能测试筛选出具有多能性的细胞。

由于iPSCs不依赖于胚胎，避免了伦理争议。它们被广泛用于疾病模型建立、药物筛选、毒性测试、个性化医疗以及再生医学等领域。此外，iPSCs还可以用于研究细胞命运决定的分子机制，揭示疾病的发生发展过程，并为治疗策略提供新的思路。

多能干细胞的研究为生命科学带来了革命性的突破，它们在基础研究和临床应用中都具有广阔的应用前景。随着技术的不断进步，我们有望在未来更好地利用这些神奇的细胞，为人类健康和福祉作出更大的贡献。

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