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更新時間: 2013-08-07

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全能幹細胞
(totipotent stem cell,TSC)
能夠發育成為具有各種組織器官的完整個體潛能的細胞。
全能幹細胞是指具有無限分化潛能,能分化成所有組織和器官的幹細胞。換句話說,也就是具有形成完整個體分化潛能。胚胎幹細胞就屬於這一種。
幹細胞是指未分化或分化度極低,能生成各種組織器官的起源細胞。
幹細胞的原意是樹榦或起源,類似於一棵樹榦可以長出樹杈,樹葉,開花,結果。
幹細胞大致可以分為3種類型:胚胎幹細胞,組織幹細胞和專能幹細胞。
胚胎幹細胞又稱全能幹細胞.是從哺乳動物早期胚胎中分離培養出來的。特點是具有發育的全能性,可以參加整個生物體的發育,構成人體的各種組織和器官.受精卵便是一個最初始的全能幹細胞。
全能幹細胞是指受精卵到卵裂期32細胞前的所有細胞。胚胎幹細胞在進一步的分化中,可形成各種組織幹細胞,又稱多能幹細胞.它具有分化出多種細胞組織的潛能,但不能發育成完整的個體。多能幹細胞取自囊胚,原腸胚期。多能幹細胞進一步分化,可形成專能幹細胞.專能幹細胞只能分化成某一類型的細胞。原腸胚以後的幹細胞只能是專能幹細胞了,如某些肝臟細胞,骨髓造血幹細胞 。所以臍帶或者成人骨髓中的都已經是專能幹細胞了,即純體外培養只能分裂分化出特定的組織細胞,如骨髓只能分裂出各種血細胞。動物細胞的胞核的確都有全能性,注意和幹細胞的區別,如高度分化完了的細胞也有全能性,但不是幹細胞,但不是說克隆就能克隆的,必須在離體條件有一系列的刺激誘導,而且現在的克隆還離不開卵細胞胞質的誘導作用,即必須進行核移植。
總之,分化度越高,全能性表達越困難,克隆成功的可能性越小。最新的研究還發現,幹細胞不但能再生某些組織,而且可以衍生成與其來源不同的細胞類型.正是由於人的胚胎幹細胞培養成功和組織幹細胞對人類健康的潛在價值,因而引發了世界範圍內的幹細胞研究熱。
新型全能幹細胞
英國《自然》雜誌和美國《細胞?幹細胞》雜誌日前分別報道了中國科學家首次利用iPS細胞培育出活體小鼠的消息,《自然》雜誌稱這一成果「為克隆成年哺乳動物開闢了一條全新道路」。克隆小鼠本身並不稀奇,而中國科學家的研究成果如此備受關注,關鍵在於克隆實驗所用的新型全能細胞――iPS細胞。
iPS細胞又稱誘導多功能幹細胞,其神奇之處要從胚胎幹細胞說起。胚胎幹細胞一直是幹細胞研究中的大明星,因為它能分化成各種器官細胞,具有最廣泛的發展潛力。從技術角度來說,「全能性」的胚胎幹細胞對於治療性克隆來說是最理想的。
然而,由於人類胚胎幹細胞研究觸及倫理和道德,在很多國家被法律禁止,相關研究也處於進退兩難的境地,幹細胞研究亟待突圍。
2007年,日本和美國科學家分別宣布發現將普通皮膚細胞轉化為幹細胞的方法,這樣得到的幹細胞和具有與胚胎幹細胞類似的功能,被稱為誘導多功能幹細胞,又名iPS細胞。這一發現分別被《自然》和《科學》兩大權威科學雜誌評為當年重大科學進展。
iPS細胞是「初始化」后的普通體細胞,但具有和胚胎幹細胞類似的功能,能分化生成各種組織細胞。更重要的是,它繞開了胚胎幹細胞研究一直面臨的倫理和法律等諸多障礙,醫療領域的應用前景非常廣闊。這一發現在克隆研究領域無異於「奇兵突圍」。美國、日本等許多國家更是以極大熱情,或加大投入,或制訂鼓勵政策,推動這一新興的幹細胞研究。
但是,由於此前未能培育出完全由iPS細胞發育而來的活體哺乳動物,其全能性一直受到懷疑。它是否能與胚胎幹細胞媲美,在醫療應用領域大顯身手呢?有關驗證性研究一直進展不大。
上海交通大學研究員曾凡一女士參與了iPS細胞克隆鼠的研究,她對新華社記者說,用iPS細胞能否培育出小鼠正是驗證它是否具有全能性的「黃金標準」。先前國際上的相關研究始終未能成功,用iPS細胞培育的小鼠均胎死腹中。
此次,兩支中國科研隊伍在世界iPS細胞研究中率先突破。中科院動物研究所周琪和北京生命科學研究所高紹榮的研究團隊分別利用iPS細胞克隆出小鼠,從而在世界上首次證明了iPS細胞的全能性。
周琪向記者介紹說,國際上的幹細胞研究分為三類:胚胎幹細胞研究;克隆幹細胞研究,以及近兩年興起的iPS細胞研究。胚胎幹細胞研究有倫理障礙,克隆幹細胞研究遇到卵細胞來源少的問題,限制了其研究應用。而培育iPS細胞操作起來相對容易,皮膚細胞等體細胞就可以作為其來源,這也避免了倫理爭議。鑒於上述優勢,iPS細胞作為一種新型全能幹細胞而被廣泛看好。
高紹榮也向新華社記者表示,iPS細胞具有全能性說明,完全通過體外操作可得到與胚胎幹細胞具有同樣分化能力的細胞,這將大大拓展iPS細胞的應用前景。這項成果是從幹細胞研究邁向實際醫療過程中的一大步,對幹細胞全能性的機理研究以及器官移植、藥物篩選、基因治療等臨床應用研究具有重要價值。
人們完全有理由期待,在一系列危險和潛在危險被一一規避后,尚處在實驗室階段的iPS細胞研究,將能很快應用於人類疾病的治療。

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