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干细胞分类及特点

发表时间:2022-04-15 16:37作者:杭吉干细胞科技

干细胞(Stem Cells)是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体。干细胞可以进行自我复制,同时在一定条件下也可以分化成为各种不同的组织细胞,形成人体各种组织和器官。


简言之,干细胞有两大基本特性,即自我更新与多向分化。


根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。


(一)按分化潜能分:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞

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  • 全能干细胞(Totipotent stem cell):即一个细胞可形成一个完整的生命个体。对人体来说这样的细胞理论上只有从受精卵到桑椹胚时期的细胞。

  • 多能干细胞(Pluripotent stem cell):能分化成几乎所有细胞类型的能力,如来自内细胞团(ICM)的胚胎干细胞能够分化形成三胚层中的任何一种细胞,但不能形成胎盘、脐带等附属支持组织。

  • 专能干细胞(Multipotent stem cell,也有中文翻译成多能干细胞。可分化成密切相关的细胞谱系的细胞,如造血干细胞,可分化为红细胞、白细胞或血小板等血液系统和免疫系统的细胞。

(二)按所处的发育阶段来分:胚胎干细胞和成体干细胞

  • 胚胎干细胞(Embryonic stem cell):胚胎干细胞是一种高度未分化细胞,具有发育全能性,可被诱导分化成机体几乎所有细胞类型,但不能发育成完整个体,不属于全能干细胞

  • 成体干细胞(Tissue-specific stem cell):成体干细胞是存在于已分化组织中的未分化细胞,遍布机体的各种组织器官,其来源包括骨髓、外周血、角膜、视网膜、脑、骨骼肌、牙髓、肝、肾、皮肤、胃肠道内皮和胰腺等。成体干细胞通常产生某种细胞的前体(又称前体细胞或祖细胞),其分化潜能远不如胚胎干细胞,只能分化成其所在组织的特化细胞,是组织器官的“后备军”。间充质干细胞也属于此类。

干细胞具有分化潜能,经适当条件下对其定向诱导增殖、分化成相应组织器官,在临床治疗上具有非凡意义,如用于修复损伤组织细胞、替代损伤细胞的功能,或刺激机体自身细胞的再生功能。因此,干细胞的多效应用而得以在医疗领域大放异彩。



间充质干细胞成研究主流




间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC),是中胚层来源的具有高度自我更新能力和多项分化潜能的多能干细胞。广泛存在于全身多种组织中,可在体外培养扩增,并能在特定条件下分化为神经细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等。

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脐带来源的间充质干细胞具有组织来源丰富、细胞原始、增殖能力强和安全无病毒感染风险等优点,可广泛应用于干细胞抗衰老及多种慢性病的预防及治疗。

间充质干细胞在体外培养扩增,并能在特定条件下分化为器官组织所需干细胞等,可用于治疗关节病、系统性红斑狼疮、勃起功能障碍以及卵巢早衰等疾病。目前,国际上已经有间充质干细胞治疗产品获批上市。军康国际拥有成熟的制备间充质干细胞技术,可批量生产高于行业标准的间充干细胞产品,直接或间接帮助广大患病人群受益于间充质干细胞治疗。


干细胞的种类及分类



一直以来,干细胞治疗方法被寄予厚望,科学家们期望利用干细胞疗法能够缓解疾病带给患病人群的折磨,诸如骨髓移植可以为病人重建造血系统和免疫系统,脂肪干细胞能够修复皮肤皮层结构,促进胶原蛋白和弹性纤维合成功效等。那么同为干细胞,其他类型的干细胞具有那些功效和应用呢?


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间充质干细胞



间充质干细胞(MSC, mesenchymal stem cells)是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层,属于多能干细胞。可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉神经、脂肪、肝等多种组织细胞,是理想的种子细胞,对衰老和病变引起的组织器官损伤有修复作用。

间充质干细胞能够分化成人体多种功能细胞;补充人体内缺失的细胞,达到人体的动态平衡;修复组织器官功能;恢复组织器官形态;更换病变组织器官。

间充质干细胞作用有美容抗衰;改善亚健康;治疗自身免疫性疾病。


脐带血干细胞



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脐带血的采集是在新生儿出生以后,取婴儿端3-8cm脐带处两把止血钳结扎、断脐,婴儿被抱走处理,贴近母体端用止血钳处消毒并将针头插入脐静脉,采集脐血。脐血采集不同于传统的骨髓采集,不需要进行麻醉,无痛、对母体和婴儿均无副作用。胎盘和脐带原本在胎儿出生后,就是作为废物扔掉的,脐血采集是在胎盘剥离前低于臀部采集脐带血,因此对母体和婴儿无副作用,属于"废物利用,变废为宝"。脐带血里头含有造血干细胞,称为脐带血造血干细胞。


脐带间充质干细胞



脐带间充质干细胞(HUC-MSCs)脐带间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)是指存在于新生儿脐带组织中的一种多功能干细胞,它能分化成许多种组织细胞。来源于脐带的干细胞因其取材方便,无道德伦理争议,可获取的细胞数量多、增殖能力强、免疫调节作用大,分泌细胞生长因子的总量也非常高,便于扩增和传代,也无配型、排异等问题,极其适合用于临床研究和应用,是制备间充质干细胞的理想来源。


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根据美国国立卫生研究院(NIH)临床研究数据信息相关研究资料显示,目前可搜索到超过376项已经完成或正在进行与脐带干细胞相关的临床研究中,国内间充质干细胞临床研究有83项。

脂肪间充质干细胞



脂肪间充质干细胞(Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells, ADSCs)是来源于脂肪组织的干细胞,与其它成体干细胞一样具有增殖和多向分化的能力,在诱导条件下可以分化成为神经细胞、免疫细胞、胰岛细胞、肌细胞、肝细胞、软骨细胞、基质细胞。


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脂肪间充质干细胞,取材容易,来源丰富,脂肪中干细胞浓度高出骨髓500倍以上,细胞性状较其他干细胞培养更加稳定,安全可靠,分化能力强大,在特定条件下可定向诱导分化为各个系统的功能细胞。而且脂肪干细胞不会根据人的年龄增长而活性下降,相对比其他来源的干细胞,脂肪干细胞更加稳定。


皮肤间充质干细胞



皮肤是人体最大的器官,也是人体非特异性免疫系统第一道屏障,它被覆于身体表面,由表皮、真皮、皮下组织及附属器组成。在抵御微生物入侵、紫外线辐射以及防止水分的丢失、调节体温和维持人的外貌等方面起着十分重要的作用。

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皮肤有极强的修复和再生能力,这与皮肤干细胞的存在具有直接的关系。虽然目前对皮肤干细胞的位置、种类和数量报道不一,但研究较多的主要有表皮干细胞(Epidermal stem cells)和毛囊干细胞(follilar stem cells)。


胚胎干细胞



胚胎干细胞(Embryonic stem cell,ESCs,简称ES、EK或ESC细胞)是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。


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目前,胚胎干细胞能用于哪些疾病?

1、抗衰老,恢复健康体态
2、心脑血管系统疾病
3、糖尿病
4、肝肾损伤
5、脑及脊髓神经损伤
6、血液系统疾病
7、自身免疫性疾病
8、移植物抗宿主病
9、与造血干细胞共移植治疗血液病
10、缺血性血管病
11、肺及其它组织器官纤维化

胚胎干细胞总结

1、分化能力强,表现在临床就是治疗效果好。
2、因为来源早期胚胎,所以获取的难度大。
3、作为无免疫原性的细胞材料,在治疗领域应用广泛。
4、人体胚胎干细胞研究领域在世界颇具争议性,涉及人道主义和伦理学方面。


神经干细胞



神经干细胞(NSC)是指来源于神经组织或能分化为伸经组织,具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞。具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力,并足以提供大量脑组织细胞的细胞群。移植入宿主体内的神经干细胞能够向神经系统病变部位趋行、聚集,并能够存活、增值、分化为神经元或胶质细胞,从而促进宿主缺失功能的部分恢复。


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神经干细胞功效:具有无限增殖、自我更新和多向分化能力;分泌多种神经营养因子,促进损伤细胞的修复;移植的干细胞可通过分泌生长因子促进内源性神经元再生,促使神经功能恢复,促进心血管的形成;低免疫源性、组织融合性好;神经干细胞移植物在宿主中枢神经系统内具有明显的生存、迁移和分化能力。

神经干细胞移植价值:在2020的第71届美国神经病学学会年会上,干细胞疗法已作为6大专题之一被提上日程。因此近几年来,神经干细胞在治疗脑梗塞、脑外伤、帕金森、脑出血、脑萎缩、阿尔兹海默病、运动性神经元病、脑瘫、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、运动失调、舞动病、急性感染性多发性神经根炎、小儿麻痹、面瘫、末梢神经障碍等多种疾病上都取得了重大进展。目前我国患帕金森超过300万人,渐冻症已超20万人,更有报道老年痴呆人数已超千万,并且随着老年社会的加剧膨大,存在高发病率和高普遍性,状况令人堪忧。

神经干细胞的应用研究关系到全人类对于重大疾病的疗愈希望,为了使干细胞更好的应用于实际,需要世界各地的科研团队的共同努力。


造血干细胞



造血干细胞( Hematopoietic stem cell,HSC)是生成各种血细胞的最原始细胞又称造血多能干细胞,存在骨髓以及脐带血中,是血液成分之一。它具有高度的自我更新、自我复制能力,并能分化为各种血细胞、腺体细胞,最终生成各种血细胞成分包括红细胞、白细胞和血小板;同时又具有进一步分化成各系统组细胞的能力。


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目前造血干细胞来源只有四种:骨髓来源、外周血来源、脐带血来源、胎盘来源。

造血干细胞的功效:HLA(人体白细胞抗原)配型,提高血液饱和度;全面改善心血管系统; 全面提高代谢机能,抵御衰老,具有使体态年轻的作用。

造血干细胞的作用: 美容抗衰;使机体年轻化; 对抗放化疗的副作用;治疗血液系统疾病,如再生障碍性贫血、血小板减少等。
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