ELISA试剂盒:令人着迷的干细胞
干细胞的功能非常强大。干细胞具有多能性,这意味着它们能够转化为人体220种细胞类型中的任意一种。一个干细胞也可以分裂生成数以百万计的干细胞。干细胞自我更新及生成新组织的潜能可以说几乎是无限的。这些特性使得干细胞成为了实验室和医学应用中的重要工具。它们使科学家们对于人类的发育有了更深入的认识,提供了一条不危害人类志愿者的药物测试途径,以及替换受损组织,例如视网膜细胞、肌肉细胞或脊髓细胞的途径。但是我们才能充分利用干细胞?如何才能使这些干细胞在我们期望的地方,以我们期望的方式生长,并替换损伤或病变组织?
要了解干细胞,我们首先必须构建它们的基础生物学。从微小的蠕虫到小鼠和人类,几乎所有的动物都具有干细胞。干细胞可分为三种类型:胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞(iPS),每种类型的干细胞均具有自身的性能和局限。胚胎干细胞来自zui早期发育阶段生物体。当精与卵子相遇,生成的受精卵开始分裂,此时每个细胞均具有形成机体所有细胞类型的潜能。这就是多潜能性的本质。直至细胞经过几次分裂后,它们才开始倾向于选择命运,表达某种细胞类型特异的基因。这一过程就称之为分化。
一旦胚胎发育为成熟的生物体,大部分的细胞均会发生分化,但也有少量的特殊细胞。不同于大部分成体细胞,它们保有增殖及形成其他类型细胞的能力。这些成体干细胞定位在某些组织特异的干细胞微环境中,等待来自生物体的指令替换或修复组织。它们通常被发现存在于必须不断补充自身的组织中,例如血液、皮肤和肠。它们也被发现存在于较少频繁更替细胞的大脑中。这些成体干细胞可以说具有多能性,但不同于多潜能细胞,它们不能转化为人类220种细胞类型中的所有类型。例如,大脑中的神经干细胞可以分化为几种脑细胞,但不会形成肝细胞。
在过去的0年里,科学家们学会了如何利用成熟分化的细胞来生成干细胞。科学家们驱使这些达到分化状态的细胞重新获得多能性,将其命名为诱导多能干细胞。例如,通过上调少量基因的表达,科学家们就能够让皮肤细胞从分化信号通路折回,恢复到灵活的多潜能状态。
掌控了操纵细胞命运的能力,让科学家们愈加对这些令人着迷的细胞的潜力感到兴奋。然而干细胞领域是一个新兴的领域,还有大量基础的问题仍悬而未解。例如,3种干细胞类型有何区别?它们又有哪些共同之处?我们能利用这些细胞来治疗疾病吗?我们能否利用它们来重建组织与器官?