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科普：神奇的干細胞

 

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

 

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

 

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

      此外，干細胞可以通過其免疫調(diào)節(jié)機制，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。

 

      干細胞技術又稱為再生醫(yī)療技術，是通過對干細胞進行分離、體外培養(yǎng)定向誘導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胞、組織或器官。由于干細胞具有極大的應用潛力，隨著干細胞技術的發(fā)展，干細胞有望在不遠的將來解決許多醫(yī)學難題。

 

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