干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的原始细胞,根据分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞,根据发育阶段可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
一、干细胞的定义
干细胞(Stem Cell)是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的原始细胞,能够通过不对称分裂维持自身数量稳定,并在特定条件下分化成多种功能细胞,医学界称之为“万用细胞”。其核心特征包括:
自我更新:通过不对称分裂产生与母细胞相同的子代细胞,保持干细胞池动态平衡(如骨髓造血干细胞每秒可生成数百万血细胞)。
分化潜能:可分化为特定组织或器官的细胞,如胚胎干细胞可形成三胚层细胞,间充质干细胞可分化为骨、脂肪等细胞。
二、干细胞的分类
1、按分化潜能
全能干细胞:能形成完整个体(如受精卵至桑椹胚时期的细胞)。
多能干细胞:可分化为几乎所有细胞类型(如胚胎干细胞、诱导多能干细胞),但无法形成胎盘等附属组织。
专能干细胞:仅能分化为密切相关的细胞谱系(如造血干细胞生成血细胞)。
2、按发育阶段
胚胎干细胞:来源于囊胚内细胞团,具有高度未分化特性。
成体干细胞:存在于骨髓、皮肤等组织中,如间充质干细胞(MSCs),可分化为骨、软骨等组织细胞。
三、其他分类方式
按来源部位:神经干细胞、脂肪干细胞、骨髓干细胞等。
按功能:亚全能干细胞(介于全能与多能之间)、单能干细胞(仅分化为单一细胞类型)。
四、研究与应用
干细胞技术在再生医学中广泛应用,如造血干细胞移植治疗白血病、间充质干细胞促进组织修复等。诱导多能干细胞(iPSCs)的发现进一步拓展了疾病建模和治疗的可能性。