干细胞具有独特的发育能力,可转化为体内其他特化细胞类型。
- 干细胞是能够转变为不同细胞类型的特殊细胞。
- 在胚胎发育过程中,它们可分化为任何类型的细胞;当身体成熟后,则能生成特定类型细胞以替换老化或受损细胞。
- 在医学领域,干细胞可用于替换因疾病受损或缺失的细胞与组织。
干细胞的本质
- 人体由多种不同类型的细胞构成。
- 大多数细胞属于"特化"细胞,执行特定功能。例如,红细胞专门负责通过血液运输氧气,而部分肠道细胞则特化为从食物中吸收营养。
- 所有特化细胞最初均源自干细胞——这是构成人体每个器官和组织的基础。它们在人体生长过程中提供新细胞,并在特化细胞老化或受损时进行替换。
- 干细胞具有两大独特特性:
- 能够不断分裂产生新的干细胞。
- 在分裂过程中可转变为构成身体的其他类型细胞。
(插图说明:展示干细胞生成更多干细胞或特化细胞的示意图。图片来源:劳拉·奥利瓦雷斯·博尔杜 / 惠康 Connecting Science)
干细胞的三大主要类型
胚胎干细胞:为胚胎发育提供新细胞
胚胎干细胞具有"多能性",意味着它们可转变为体内的任何细胞类型。
成体干细胞:在生物体生长过程中替换老化或受损细胞
成体干细胞属于"多潜能",即只能转变为体内部分细胞类型(非全部)。这是因为它们已开始特化,仅能进一步发育为特定细胞类型。
例如,血液(或称"造血")干细胞仅能替换血液中的各类细胞;皮肤(或称"表皮")干细胞则可替换构成皮肤和毛发的不同细胞类型。
诱导多能干细胞(iPS细胞):实验室人工制造
普通成体细胞(常为皮肤细胞)可在实验室中被重编程为干细胞,此过程称为干细胞"诱导"。
与胚胎干细胞类似,它们理论上具备多能性,可发育为任何细胞类型。
(插图说明:展示人体内不同类型干细胞的示意图。图片来源:劳拉·奥利瓦雷斯·博尔杜 / 惠康 Connecting Science)
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