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1、分子免疫學(xué)課程論文干細胞研究進展張現(xiàn)寧（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，生命科學(xué)學(xué)院，山東泰安270000）摘要：干細胞是一類具有自我更新和增殖分化能力的細胞，是各種組織器官的最初來源。通過幾十年的研究發(fā)展，干細胞工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)及醫(yī)藥學(xué)中的多個領(lǐng)域。目前研究的干細胞種類眾多，本文綜述了干細胞的來源、基礎(chǔ)生物學(xué)特征和應(yīng)用，以及胚胎干細胞和成體干細胞的研究進展。關(guān)鍵詞：干細胞來源生物學(xué)特征胚胎干細胞成體干細胞前言：干細胞如同植物細胞或組織經(jīng)組織培養(yǎng)后再生新植株一樣，能夠分化形成一個新的動物生命體。這打破了科學(xué)界對細胞的命運在胚胎期就已經(jīng)確定并不可逆轉(zhuǎn)的認識，為動物組織器官的
2、再生提供了可能性，也為器官移植提供了新的來源，并且對攻克人類重大疾病如心腦血管疾病、癌癥、老年性疾病等提供了新的方法和思路。20世紀90年代以來，分離和體外培養(yǎng)各種來源的干細胞技術(shù)不斷成熟，干細胞生物學(xué)研究激起了生命科學(xué)界強烈反響，世界各國都專門設(shè)立專項用于干細胞的研究,有關(guān)干細胞的理論也不斷被完善。1干細胞基礎(chǔ)1.1干細胞的來源與發(fā)展干細胞（stemcell,SC）是一類具有自我更新和增殖分化能力的細胞，能產(chǎn)生表現(xiàn)型和基因型與自己完全相同的干細胞。干細胞這個詞最初是在19世紀的生物學(xué)文獻中出現(xiàn)，1896年，E.B.Wilson在論述細胞生物學(xué)文獻中第一次應(yīng)用干細
3、胞一詞，專門用以描述存在于寄生蟲，如蠕蟲、線蟲、蛔蟲等生殖系的祖細胞。1983年，Sulston在文獻中記錄，從對線蟲細胞系研究中，表明生殖系祖細胞的早期細胞分裂物仍保持有關(guān)親代分裂球特性，并證明具有自我更新能力。這種觀點與目前所認識的干細胞特性較接近。1967年，美國華盛頓大學(xué)的多納爾·托馬斯發(fā)表論文稱，如果將正常人的骨髓移植到病人體內(nèi)，可以治療造血功能障礙，從而開始干細胞應(yīng)用于血液系統(tǒng)臨床疾病治療。1998年11月，美國科學(xué)家Thomason在“科學(xué)”雜志上報道，他們成功地在體外培養(yǎng)和擴增了人體胚胎干細胞。由于胚胎干細胞可以在一定條件下分化成各種組織，所以，可
4、能被用來取代病人體內(nèi)壞損的組織細胞，達到治病的目的，從而帶動了世界范圍內(nèi)干細胞研究的熱潮。一年后的1999年3月，美國科學(xué)家Goodell發(fā)現(xiàn)小鼠肌肉組織干細胞可以橫向分化成血細胞。這一發(fā)現(xiàn)立即被世界各國科學(xué)家證實，并且發(fā)現(xiàn)，人成體干細胞同樣具有橫向分化功能[1]。自21世紀以來，世界各國紛紛投入大量資金用于干細胞研究，其研究種類眾多，發(fā)展迅速，理論和技術(shù)被不斷完善。1999年，《Science》將干細胞研究評為21世紀最重要的10項研究領(lǐng)域之首，2007年三位科學(xué)家因在胚胎干細胞與哺乳動物DNA重組方面的研究而獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎，2012年，日本科學(xué)家山中
5、伸彌和英國科學(xué)家約翰·咯噔因在在體細胞重編為干細胞方面的研究而獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。在未來中干細胞依舊是生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，終將為人類重大疾病的根治提供新的技術(shù)支持。1.2干細胞的生物學(xué)特性1.2.1干細胞的生化和形態(tài)特性：各種干細胞在形態(tài)上有一些共性，細胞較小，通常呈圓形或橢圓形，核質(zhì)比較大。細胞核染色質(zhì)分布較彌散，核仁較明顯。細胞質(zhì)內(nèi)除含有游離核糖體外，其它細胞器均少且小。不同種類的干細胞生化特征有所差異，但都具有比較高的端粒酶活性，這與其增殖能力密切相關(guān)。1.2.2干細胞的增殖特征：干細胞的增殖具有緩慢性和自穩(wěn)定性。緩慢性是干細胞進入分化程序之
6、前，首先要經(jīng)過一個短暫的增殖期，產(chǎn)生界于干細胞與分化細胞之間的過渡放大細胞，經(jīng)若干次分裂后產(chǎn)生分化細胞。這樣有利其對特定的外界信息作出反應(yīng)，以決定其是進行增殖或是進入特定的分化程序，還可以減少基因發(fā)生突變的危險，使其有更多時間發(fā)現(xiàn)和校正復(fù)制錯誤。自穩(wěn)定性是干細胞可以在生命個體中自我更新和維持數(shù)目的穩(wěn)定。干細胞分裂時，如兩個子代細胞都是干細胞或都是分化細胞時，稱對稱分裂；如產(chǎn)生一個子代干細胞和一個子代分化細胞時，則稱不對稱分裂。對無脊椎動物而言，不對稱分裂是干細胞維持自身數(shù)目恒定的方式。但是，大多數(shù)哺乳動物可自我更新的組織中，干細胞分裂產(chǎn)生的兩個子代細胞既可能是兩個
7、干細胞，也可能是兩個特定分化細胞。當組織處于穩(wěn)定狀態(tài)時，每一個干細胞產(chǎn)生一個子代干細胞和一個穩(wěn)定分化細胞。因此，哺乳動物的干細胞是種群（而不是單個干細胞）意義上的不對稱分裂，稱種群不對稱分裂。這樣使得機體對干細胞的調(diào)控更具有靈活性，可以更靈活地應(yīng)對機體生理變化的需要[2]。1.2.3干細胞的可塑性：干細胞的可塑性一般指的成體干細胞，即特定部位的成體干細胞有分化為發(fā)育上無關(guān)的細胞組織的潛力。一種組織類型的干細胞在適當條件下可分化為另一種組織類型的細胞，稱干細胞的橫向分化。干細胞的微環(huán)境對其轉(zhuǎn)化具有非常重要的作用，一些內(nèi)在和外在的信號調(diào)節(jié)著這些干細胞的命運，這具有重要
8、的理論意義
