干細胞包括胚胎干細胞(Embryonic Stem Cell,簡稱ES細胞)和成體干細胞(Adult Stem Cell)。
胚胎干細胞包括ES細胞、EG細胞(Embryonic Germ Cell),而成體干細胞則包括神經(jīng)干細胞(Neural Stem Cell)、血液干細胞(Hematopoietic Stem Cell)、間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal Stem Cell)以及表皮干細胞等。
其中,ES細胞是一種高度未分化的細胞,具有發(fā)育的全能性,能夠分化出成體動物的所有組織和器官,包括生殖細胞。當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的研究熱點之一就是ES細胞。未來幾年,ES細胞移植與其他先進生物技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用有望在移植醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)革命性的進步。
成體干細胞在成年動物的許多組織和器官中扮演著關(guān)鍵角色,如修復(fù)和再生。在特定條件下,成體干細胞可以產(chǎn)生新的干細胞,或者按照一定的程序分化,形成新的功能細胞,使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。
按分化潛能,干細胞可以分為全能干細胞、亞全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。例如,全能干細胞具有形成完整個體的分化潛能,如受精卵;亞全能干細胞是體內(nèi)存在為數(shù)不多的三胚層分化潛能干細胞;多能干細胞可以分化出多種細胞組織;而單能干細胞只能向一種或兩種密切相關(guān)的細胞類型分化。
成體干細胞可以通過多種方式獲得,如胚胎細胞、胚胎組織以及成體組織等。干細胞的用途廣泛,涉及到醫(yī)學(xué)的多個領(lǐng)域??茖W(xué)家已經(jīng)能夠在體外鑒別、分離、純化、擴增和培養(yǎng)人體胚胎干細胞,并以這些干細胞為“種子”,培育出人體組織器官。
胚胎干細胞(Embryonic Stem cell,簡稱ES細胞)是從受精卵分裂發(fā)育成囊胚時的內(nèi)層細胞團中分離出的。ES細胞具有全能性,可以自我更新并分化為體內(nèi)所有組織。早在上世紀70年代,科學(xué)家就已經(jīng)成功從小鼠中分離出ES細胞并在體外培養(yǎng)。而人類胚胎干細胞的體外培養(yǎng)則較近才成功。隨著研究的深入,生命科學(xué)家對ES細胞的認識也邁入了一個新的階段。未來,利用ES細胞治療各種疾病的可能性日益顯現(xiàn)。ES細胞的研究也引發(fā)了社會方面的爭議。盡管存在一些爭議,但從基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的角度來看,ES細胞對人類的益處是巨大的。
胚胎干細胞具有多能性,可以分化成多種組織細胞,但無法獨自發(fā)育成一個完整的個體。它可以分化成外胚層、中胚層和內(nèi)胚層的細胞組織。這些特性使得胚胎干細胞在科研和醫(yī)療領(lǐng)域具有巨大的潛力。它們也具有非特異性和發(fā)育的全能性等特點。
利用胚胎干細胞生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物是一種突破物種界限、加速遺傳變異程度的方法。通過遺傳操作和技術(shù)手段,可以創(chuàng)造新的物種。利用胚胎干細胞技術(shù)可以在細胞水平上進行早期選擇,提高選樣的準確性并縮短育種時間。
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