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科普：神奇的干細(xì)胞

 

      人類漫長(zhǎng)的旅程始于一顆細(xì)胞，人體是由各種各樣不同的細(xì)胞組成，成年人體內(nèi)約有200多種細(xì)胞類型，細(xì)胞數(shù)量達(dá)到40-60萬億。細(xì)胞是人體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，形態(tài)相似和功能相關(guān)的細(xì)胞結(jié)合起來成為組織，進(jìn)而再形成器官、系統(tǒng)。各個(gè)系統(tǒng)分別具有不同的功能，維持人體的正常生存和活動(dòng)。

 

      人體是由來源于父體的精子同母體的卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，逐步發(fā)育而成。受精卵是形成人體的第一個(gè)細(xì)胞，能發(fā)育成為一個(gè)完整的人體。受精卵一分為二，二分為四，不斷分裂，當(dāng)分裂成16到32個(gè)細(xì)胞時(shí)，稱為桑椹胚，到了32個(gè)以上細(xì)胞的階段，則稱為囊胚。囊胚階段的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)被稱為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞，可分化為體內(nèi)所有200多種細(xì)胞類型。
 
      人體內(nèi)的某些組織中還存在一些未分化的細(xì)胞，這些細(xì)胞具有自我更新和多向分化潛能，我們稱之為成體干細(xì)胞，皮膚、脂肪、骨髓、臍帶和胎盤中就存在這些保留了干細(xì)胞特征的原始細(xì)胞。相對(duì)于胚胎干細(xì)胞，成體干細(xì)胞的分化潛能相對(duì)較弱，通常只能定向分化成特定的組織和器官。比如，皮膚中存在的成體干細(xì)胞，一方面可以分化為新的皮膚干細(xì)胞，另一方面，當(dāng)皮膚組織受到外傷、老化、疾病等損傷時(shí)，可以分化為新的皮膚細(xì)胞，以保持機(jī)體平衡。
 
      現(xiàn)在，科學(xué)家還能在體外利用基因改造技術(shù)，將基因?qū)胍呀?jīng)分化成熟的細(xì)胞中，例如皮膚細(xì)胞，改變其遺傳特性，逆轉(zhuǎn)成為類似于胚胎干細(xì)胞那樣具有高增殖活性和多向分化潛能的細(xì)胞。我們稱這種細(xì)胞為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，即iPS細(xì)胞。
 
      理論上iPS細(xì)胞也能發(fā)育成人體內(nèi)所有的細(xì)胞類型?？茖W(xué)家們研究干細(xì)胞，了解他們分化成為其他細(xì)胞的原因及機(jī)理，就可以利用干細(xì)胞來治療因?yàn)橥鈧?、衰老、疾病等損傷的細(xì)胞、組織或器官。
 
      那么，干細(xì)胞治療疾病的機(jī)理有哪些呢？
 
      首先，干細(xì)胞可以替代和修復(fù)死亡和受損傷的細(xì)胞。干細(xì)胞具有“趨化性”，即干細(xì)胞會(huì)“有目的”地遷移到相應(yīng)的病灶或細(xì)胞損傷處，替代和修復(fù)死亡或受損傷細(xì)胞，直接起到修復(fù)損傷組織的作用。
 
      其次，干細(xì)胞具有強(qiáng)大的“旁分泌”作用。干細(xì)胞能分泌各種機(jī)體所需神經(jīng)營養(yǎng)因子、抗凋亡因子等，參與血管生長(zhǎng)、骨修復(fù)、造血調(diào)控、神經(jīng)營養(yǎng)等等，改善機(jī)體各個(gè)系統(tǒng)的機(jī)能。
 
      第三，外源性干細(xì)胞能激活我們體內(nèi)休眠和處于抑制狀態(tài)的干細(xì)胞，使體內(nèi)干細(xì)胞數(shù)量增加，恢復(fù)干細(xì)胞的早期質(zhì)量，讓他們重新發(fā)揮正常功能。

 

      第四，干細(xì)胞能促進(jìn)細(xì)胞間的電能力、電傳導(dǎo)的恢復(fù)。比如成體干細(xì)胞中有一種我們稱之為間充質(zhì)干細(xì)胞，其能分泌連接蛋白幫助細(xì)胞間連接、促進(jìn)電離子通道的開放等，并已在很多疾病中得到應(yīng)用。
 

      此外，干細(xì)胞可以通過其免疫調(diào)節(jié)機(jī)制，參與塑造和調(diào)控局部免疫微環(huán)境，在免疫紊亂疾病中發(fā)揮重要作用。

 

      干細(xì)胞技術(shù)又稱為再生醫(yī)療技術(shù)，是通過對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行分離、體外培養(yǎng)定向誘導(dǎo)甚至基因修飾等過程，培育出全新的、正常的甚至更年輕的細(xì)胞、組織或器官。由于干細(xì)胞具有極大的應(yīng)用潛力，隨著干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，干細(xì)胞有望在不遠(yuǎn)的將來解決許多醫(yī)學(xué)難題。

 

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