探索生命的奧秘——干細(xì)胞
什么是干細(xì)胞?
干細(xì)胞是一種原始細(xì)胞,它具有自我復(fù)制和多項(xiàng)分化潛能的特點(diǎn)。干細(xì)胞是未分化和未成熟的細(xì)胞,它是人體內(nèi)具有潛在分化能力的通用細(xì)胞,并且可以再生各種器官。干細(xì)胞具有自我更新和分化潛能,包括胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞和許多其他細(xì)胞。干細(xì)胞的發(fā)育受到許多因素的影響,干細(xì)胞可以在體外成功培養(yǎng),也可以用來(lái)分化和制造胚胎干細(xì)胞中的某些細(xì)胞組織。
干細(xì)胞的歷史
干細(xì)胞也有許多悠久的歷史。1868年,著名的德國(guó)生物學(xué)家Ernst Haeckel首次使用“干細(xì)胞”一詞來(lái)描述受精卵產(chǎn)生生物體所有細(xì)胞的特性;干細(xì)胞療法的歷史始于1888年,當(dāng)時(shí)兩位德國(guó)動(dòng)物學(xué)Theodor Heinrich Boveri和Valentin Haecker首次提出干細(xì)胞的定義,他們確定胚胎中能夠分化成更特化細(xì)胞的獨(dú)特細(xì)胞群;1902年,從事骨髓研究的組織學(xué)家弗朗茨·恩斯特·克里斯蒂安·諾伊曼和亞歷山大·亞歷山德羅維茨·馬克西莫夫證明了共同祖細(xì)胞的存在,這些祖細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生成熟的血細(xì)胞,這一過(guò)程也稱為造血;在這項(xiàng)研究中,Maximov提出了多胚層的概念,后來(lái)Ernst Haeckel根據(jù)它們的增殖和分化將其命名為干細(xì)胞;Maximov描述了骨髓中的造血細(xì)胞群;
1939年,第一個(gè)病例報(bào)告描述了為一名診斷為再生障礙性貧血的患者移植人骨髓;1957年,E. Donnall Thomas博士開(kāi)創(chuàng)了第一個(gè)異基因造血干細(xì)胞移植。 在這項(xiàng)初步研究中,所有6名患者都死亡,只有2名患者由于當(dāng)時(shí)骨髓移植的數(shù)量和潛在危害未知而表現(xiàn)出短暫植入的證據(jù);20年后,法國(guó)腫瘤學(xué)家George Mathe進(jìn)行了第一次干細(xì)胞移植,以治療六名使用骨髓移植意外接觸放射性物質(zhì)的核研究人員George Mathe在1963年的另一項(xiàng)研究揭示了科學(xué)界,因?yàn)樗晒Φ貙?duì)一名白血病患者進(jìn)行了骨髓移植;1969年,E. Donnall Thomas博士在美國(guó)進(jìn)行了第一次骨髓移植,盡管同種異體治療的成功仍然是排他性的;環(huán)孢菌素在1972年被發(fā)現(xiàn),據(jù)報(bào)道,異基因移植治療再生障礙性貧血和急性髓細(xì)胞白血病的首次成功是在一名16歲的女孩身上;
從1960年到1970年,F(xiàn)riendenstein和他的同事對(duì)骨髓抽吸物進(jìn)行的一系列工作證明了成骨分化與骨髓來(lái)源的少量細(xì)胞亞群之間的關(guān)系。這些細(xì)胞后來(lái)被證明可以與造血細(xì)胞群區(qū)分開(kāi)來(lái),并且能夠作為組織培養(yǎng)容器中的貼壁細(xì)胞快速增殖。Friendenstein團(tuán)隊(duì)的另一個(gè)重要突破是發(fā)現(xiàn)當(dāng)骨髓作為懸浮培養(yǎng)物接種并分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞時(shí),這些細(xì)胞可以形成集落形成單位,這表明這些細(xì)胞具有增殖和分化成骨細(xì)胞的能力;1991年,結(jié)合人類胚胎干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),以前稱為基質(zhì)干細(xì)胞或“成骨”干細(xì)胞,首次在卡普蘭并廣泛使用至今。隨著骨髓移植開(kāi)始,干細(xì)胞治療的征程歷經(jīng)歲月的發(fā)展,成為治療中許多不治之癥的醫(yī)學(xué)新型治療劑。
干細(xì)胞特點(diǎn)
干細(xì)胞有許多特點(diǎn)。第一,它屬于非終末分化細(xì)胞,在一生中保持未分化或差分化,缺乏分化標(biāo)記;第二,它在機(jī)體的數(shù)目位置是相對(duì)恒定的;第三,他擁有自我更新能力;第四它可以無(wú)限分裂、增殖,也可以休息很長(zhǎng)時(shí)間,而且可以連續(xù)分裂好幾代;第五,它具有多向分化潛能,它能分化成各種類型的組織細(xì)胞。
干細(xì)胞的種類和作用
干細(xì)胞的種類及作用有1、全能干細(xì)胞,它具有無(wú)限分化能力可以分化成所有組織和器官,也是具有形成完整,有個(gè)體分化潛能,胚胎干細(xì)胞就屬于這一種。2、多能干細(xì)胞,它有分化出多種細(xì)胞組織的潛能;3、造血干細(xì)胞可以分化出所有類型的血液細(xì)胞和免疫細(xì)胞,但是除了造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞它都不能分化;4、單能干細(xì)胞,也叫專能干細(xì)胞,它只能向一種或兩種密切相關(guān)的細(xì)胞類型進(jìn)行分化,如上皮組織基底層的干細(xì)胞,肌肉中的成肌細(xì)胞;5、自體干細(xì)胞,它來(lái)源于自身,擁有很好的組織相容性。移植后,細(xì)胞利用率高。6、異體干細(xì)胞活力高,功能完整,使用方便,可以隨時(shí)使用。
干細(xì)胞的儲(chǔ)存
干細(xì)胞需要存放在-196℃的液氮罐中。干細(xì)胞研究出來(lái)可以解決許多疾病,如貧血,白血病等,干細(xì)胞具有替代受損的細(xì)胞和修復(fù)死亡的細(xì)胞的作用,又能激活處于休眠和處于抑制狀態(tài)的細(xì)胞;干細(xì)胞具有旁分泌的作用,它可以通過(guò)分泌多種生物活性因子如蛋白質(zhì)、酶與多種因子及調(diào)節(jié)肽和信號(hào)分子等,作用于周圍細(xì)胞,發(fā)揮旁分泌的作用;干細(xì)胞起著免疫調(diào)節(jié)機(jī)制作用,通過(guò)修復(fù)調(diào)控人體免疫細(xì)胞來(lái)治療疾病,且干細(xì)胞能促進(jìn)細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo)的恢復(fù)。
在將來(lái)干細(xì)胞的運(yùn)用會(huì)越來(lái)越廣泛,我相信它能改善我們以后的生活,能救下更多人。
鹽道街中學(xué)2022級(jí)四班 邱映燃
指導(dǎo)老師:馬旭陽(yáng)