干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞(Embryonic Stem Cell,簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞)和成體干細(xì)胞(Adult Stem Cell)。
胚胎干細(xì)胞包括ES細(xì)胞、EG細(xì)胞(Embryonic Germ Cell),而成體干細(xì)胞則包括神經(jīng)干細(xì)胞(Neural Stem Cell)、血液干細(xì)胞(Hematopoietic Stem Cell)、間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stem Cell)以及表皮干細(xì)胞等。
其中,ES細(xì)胞是一種高度未分化的細(xì)胞,具有發(fā)育的全能性,能夠分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官,包括生殖細(xì)胞。當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一就是ES細(xì)胞。未來幾年,ES細(xì)胞移植與其他先進(jìn)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(jìn)步。
成體干細(xì)胞在成年動(dòng)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(xì)胞可以產(chǎn)生新的干細(xì)胞,或者按照一定的程序分化,形成新的功能細(xì)胞,使組織和器官保持生長和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。
按分化潛能,干細(xì)胞可以分為全能干細(xì)胞、亞全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。例如,全能干細(xì)胞具有形成完整個(gè)體的分化潛能,如受精卵;亞全能干細(xì)胞是體內(nèi)存在為數(shù)不多的三胚層分化潛能干細(xì)胞;多能干細(xì)胞可以分化出多種細(xì)胞組織;而單能干細(xì)胞只能向一種或兩種密切相關(guān)的細(xì)胞類型分化。
成體干細(xì)胞可以通過多種方式獲得,如胚胎細(xì)胞、胚胎組織以及成體組織等。干細(xì)胞的用途廣泛,涉及到醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。科學(xué)家已經(jīng)能夠在體外鑒別、分離、純化、擴(kuò)增和培養(yǎng)人體胚胎干細(xì)胞,并以這些干細(xì)胞為“種子”,培育出人體組織器官。
胚胎干細(xì)胞(Embryonic Stem cell,簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞)是從受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)的內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)中分離出的。ES細(xì)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(jì)70年代,科學(xué)家就已經(jīng)成功從小鼠中分離出ES細(xì)胞并在體外培養(yǎng)。而人類胚胎干細(xì)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(duì)ES細(xì)胞的認(rèn)識(shí)也邁入了一個(gè)新的階段。未來,利用ES細(xì)胞治療各種疾病的可能性日益顯現(xiàn)。ES細(xì)胞的研究也引發(fā)了社會(huì)方面的爭(zhēng)議。盡管存在一些爭(zhēng)議,但從基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的角度來看,ES細(xì)胞對(duì)人類的益處是巨大的。
胚胎干細(xì)胞具有多能性,可以分化成多種組織細(xì)胞,但無法獨(dú)自發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體。它可以分化成外胚層、中胚層和內(nèi)胚層的細(xì)胞組織。這些特性使得胚胎干細(xì)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(diǎn)。
利用胚胎干細(xì)胞生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(xì)胞技術(shù)可以在細(xì)胞水平上進(jìn)行早期選擇,提高選樣的準(zhǔn)確性并縮短育種時(shí)間。
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