干細胞是一類具有自我復制能力及多向分化潛能的細胞,在特定條件下能分化成多種功能細胞。以下是關鍵點:
1. 核心特性:
- 自我更新:通過分裂產生與自身相同的子代細胞。
- 多向分化:可分化為特定組織或器官的特化細胞(如神經細胞、心肌細胞等)。
2. 分類:
- 全能干細胞(如受精卵):能發育成完整個體及所有細胞類型。
- 多能干細胞(如胚胎干細胞):可分化為幾乎所有體細胞類型,但無法形成胎盤。
- 單能干細胞(如造血干細胞):僅能產生特定譜系的細胞(如血液細胞)。
3. 來源:
- 胚胎干細胞:取自囊胚內細胞團,分化潛力強,但涉及倫理爭議。
- 成體干細胞:存在于骨髓、脂肪等組織中,用于修復(如間充質干細胞)。
- 誘導多能干細胞(iPSCs):通過重編程體細胞獲得,功能類似胚胎干細胞,避免倫理問題。
4. 應用:
- 醫學治療:用于白血病(造血干細胞移植)、角膜修復、神經退行性疾病研究等。
- 藥物測試:通過干細胞分化的心肌/肝細胞篩選藥物毒性。
- 發育研究:揭示細胞分化機制,輔助研究先天性疾病。
5. 挑戰:
- 倫理限制:胚胎干細胞研究受法律約束(如多數國家禁止破壞人類胚胎)。
- 技術風險:iPSCs可能存在基因組不穩定性或免疫排斥。
- 臨床轉化:僅少數療法獲批(如造血干細胞),多數處于試驗階段。
示例:臍帶血儲存即保存造血干細胞,未來可用于治療血液疾病;日本已批準iPSCs衍生的視網膜細胞治療黃斑變性。
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