近年來,干細胞因其自身的許多特性成為生命科學的研究熱點。干細胞能夠自我更新和多向分化的生物學特性,具有重要的醫學價值,在基因治療、組織工程學、藥學研究等許多領域都具有廣泛的應用。而且干細胞的研究對于科學家重新認識細胞生長、分化、生物發育機制等基本生命規律也將起到重大作用。雖然干細胞的研究已取得許多重大的研究進展,并展現出誘人的應用前景,但仍存在不少技術難題有待于進一步的研究。文章就干細胞的概念、特性、主要研究領域的進展、研究存在的問題及其應用前景作一概述。
關鍵詞:胚胎干細胞;神經干細胞;干細胞;應用前景
干細胞(stemcell)是一類具有自我更新與增殖分化能力的細胞,能產生表現型與基因型和自己*相同的子細胞,同時還能分化為祖細胞,即尚未發育成熟的細胞,它具有再生為各種組織、器官的潛能,醫學界稱為“萬用細胞”。在傳統上,按分化潛能的大小,干細胞可分為3種類型:性干細胞(totipotentstemcell),它具有分化為完整個體的潛能;多能性干細胞(monopotentialstemcell),這種干細胞只具有分化出多種組織細胞的潛能;單能干細胞(unipotentstemcell),也稱定向或專能干細胞,這類干細胞只具有分化形成某一種類型細胞的能力。但近年來[1],干細胞“可塑性”(plasticity)的發現,打破了上述傳統的分類方法。“可塑性”是指來自于一種組織的成體干細胞產生另一種其他組織細胞的能力,即發現單能干細胞也具有多能性。根據干細胞組織發生的名稱也可進行分類,如胚胎干細胞(ESC)、造血干細胞(HSC)、神經干細胞(NSC)、骨髓間質干細胞(MSC)、視網膜干細胞(RSC)、肌肉干細胞、肝臟干細胞、胰腺干細胞等。
利用干細胞的慢周期性和自我更新能力兩個特征,來鑒定在體與離體干細胞,是過去普遍采用的鑒別干細胞的zui基本實驗手段,但這兩種方法應用時具有一定的局限性。后來研究人員依靠干細胞的表面標志,如利用熒光素的化學特性和受體的*結構相結合的方法,來區別和鑒別各種干細胞。目前,研究人員多利用基因工程技術結合熒光素技術來鑒別干細胞,這種新技術重要性在于允許人們檢測分化或定向分化時的干細胞。利用這種方法,可以進行早期的干細胞分離,在組織中識別出或在分化的過程追蹤干細胞。這些鑒別手段目前在許多實驗室已被廣泛應用,而且在未來的干細胞研究中將起重要作用,相信隨著對干細胞的研究日益深入,將會探索到更為準確、簡便的鑒定方法。www.xlca.cn