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脐血干细胞 脐血又称胎盘血或脐带血,是胎儿出生时脐带内和胎盘近胎儿一侧血管内的血液。其中,脐血干细胞是脐血中的一种具有分化潜能的原始细胞,具备自我更新和增殖的能力,并能在特定因素的影响或诱导下,向各种细胞或组织分化。目前的研究中,脐血中的造血干/祖细胞主要用于的治疗,包括白血病、、等。并且由于脐带血中所含干细胞的免疫功能尚未发育完全,所以在配型上相对容易许多,尤其在家人中间几率更高。
除内源性调控外,干细胞的分化还可受到其周围组织及细胞外基质等外源性因素的影响。间质细胞能够分泌许多因子,维持干细胞的增殖,分化和存活。有两类因子在不同组织甚至不同种属中都发挥重要作用,它们是TGFβ家族和Wnt信号通路。比如TGF家族中至少有两个成员能够调节神经嵴干细胞的分化。近研究发现,胶质细胞衍生的神经营养因子(GDNF)不仅能够促进多种神经元的存活和分化,还对精原细胞的再生和分化有决定作用。GDNF缺失的小鼠表现为干细胞数量的减少,而GDNF的过度表达导致未分化的精原细胞的累积[3]。Wnts的作用机制是通过阻止β-Catenin分解从而Tcf/Lef介导的转录,促进干细胞的分化。比如在线虫卵裂球的分裂中,邻近细胞导的Wnt信号通路能够控制纺锤体的起始和内胚层的分化。
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1994年,通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集 ,ES样细胞位于。1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能( pluripotent )干细胞: James A. Thomson在 Wisconsin大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是:人卵体外受精后,将胚胎培育到囊胚阶段,提取 inner cell mass细胞,建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面 marker 和酶活性,实他们就是全能干细胞。用这种方法,每个胚胎可取得15-20干细胞用于培养。 John D. Gearhart在 Johns Hopkins大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是:从受精后5-9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞( primordial germ cell )。由此培养的细胞株,实具有全能干细胞的特征。
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干细胞具有自我更新能力(Self-renewing),能够产生高度分化的功能细胞。干细胞按照生存阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞 。胚胎干细胞(Embryonic Stem cell, ES细胞)。胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到近才获得成功。
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