肝细胞

合集下载

肝细胞的研究

肝细胞的研究

肝细胞的研究肝细胞是肝脏中最重要的细胞类型,它们承担着肝脏的大部分功能,包括新陈代谢、排泄、解毒和合成等。

因此,肝细胞的研究对于理解肝脏的生理机制以及疾病的发生与发展具有重要的意义。

本文将从肝细胞的结构、功能、疾病以及研究的方法等方面进行阐述。

肝细胞的结构肝细胞是一种多角形的细胞,其大小为20-30微米,形状类似于六边形。

肝细胞的细胞膜具有丰富的微绒毛,这使得其表面积增大,有利于物质的吸收与排泄。

肝细胞的细胞核位于细胞的中心,内含染色体、核仁以及其他的核质质量。

肝细胞的质膜主要由内质网、高尔基体、线粒体等细胞器组成。

而肝细胞的内质网由平滑内质网和粗面内质网组成。

平滑内质网主要参与合成脂质、碳水化合物、雌激素等生化过程。

而粗面内质网主要参与蛋白质的合成过程。

高尔基体参与质膜上的糖酸基团的加入等过程。

线粒体的功能则是催化氧化磷酸化反应,生成人体所需的ATP分子。

肝细胞的功能肝细胞在人体代谢过程中扮演非常重要的角色。

其主要功能包括以下几个方面:1、代谢功能:肝细胞能够利用各种酶催化化学反应,包括葡萄糖的合成、糖原贮存,脂肪酸和胆固醇的合成与转运、乙醛的转化和分解等。

2、解毒功能:肝细胞能够将吸入或进食中各种毒物转化成为生物化合物和无害化物质,从而改变毒素的性质和排出毒素。

3、合成功能:肝细胞能够合成人体所需的蛋白质、脂肪、碳水化合物和铁质等,具有重要的营养功能。

4、分泌功能:肝细胞能够分泌胆汁中,包括胆色素、胆固醇、胆盐等多种化合物,起到胆汁清洁、消化和吸收的作用。

5、免疫功能:肝细胞参与人体免疫机制,如识别和清除存在体内的细菌。

肝细胞的疾病肝细胞的疾病包括肝炎、肝癌、脂肪肝、肝纤维化等。

其中,病毒性肝炎是最常见的一种疾病类型,它包括乙型肝炎、丙型肝炎等多种类型。

病毒攻击肝细胞时,会破坏正常的肝细胞结构和功能,引发慢性肝病、肝硬化、肝癌等疾病的发生。

脂肪肝则是由于肝细胞脂肪沉积过多而引起的疾病类型。

此外,长期饮酒、吃药过量等也会影响肝细胞的功能,引起肝炎、肝癌等疾病。

肝细胞的结构和功能

肝细胞的结构和功能

肝细胞的结构和功能肝细胞的结构和功能一、肝细胞的结构肝脏是人体最大的内脏器官,其主要功能是合成、分解和排泄物质。

而肝细胞则是构成肝脏的最基本单位。

肝细胞具有独特的结构,使其能够完成其多功能的生理过程。

首先,肝细胞是多角形的细胞,具有丰富的胞质。

其细胞质内含有大量的内质网,这种特殊的细胞结构使得肝细胞能够高效地参与蛋白质合成过程,在体内合成各种生理活性分子,如激素、酶和血浆蛋白等。

其次,肝细胞内还包含有丰富的线粒体。

线粒体是一种能够进行葡萄糖酵解和肝糖异生的细胞器。

肝细胞通过线粒体中的氧化酶系统,将葡萄糖转化为能量,并产生细胞所需的三磷酸腺苷(ATP)。

此外,线粒体还参与氨基酸、脂肪酸和胆固醇的代谢。

再次,肝细胞内的内质网系统与高尔基体密切相关,它们共同参与脂质代谢和乳糜微粒的生成。

内质网是一种具有平滑和粗糙两种类型的细胞器,肝细胞中的平滑内质网参与合成胆固醇和脂类应激酶,而粗糙内质网则负责合成和修饰各种蛋白质,如肝脏特异性酶和血浆蛋白。

最后,肝细胞内还有丰富的溶酶体和高分子降解系统。

溶酶体是一种包含水解酶的细胞膜囊泡,肝细胞中的溶酶体参与消化和降解各种代谢产物和血浆蛋白。

高分子降解系统主要参与肝细胞对过程中产生的核酸、蛋白质和多糖的降解和再利用。

二、肝细胞的功能肝细胞作为肝脏的主要组成部分,具有多种重要的功能。

首先,肝细胞具有体内外物质的代谢功能。

它能够合成和分解多种有机物质,如蛋白质、氨基酸、脂类和糖类等。

此外,肝细胞还能够合成一些特殊的代谢产物,如胆汁酸、胆固醇和类固醇等。

通过这些代谢活动,肝细胞能够维持人体的正常生理功能。

其次,肝细胞具有解毒和清除废物的功能。

在体内代谢过程中产生的有害物质,如氨、脂肪酸和过氧化物等,都需要通过肝细胞的解毒酶系统进行转化和清除。

此外,肝细胞还能够将一些外源性有毒物质转化为无毒物质,并通过胆汁排出体外。

最后,肝细胞还具有合成和分泌血浆蛋白的功能。

血浆蛋白是人体血液中的主要成分之一,包括白蛋白、球蛋白和纤维蛋白等。

肝细胞分类

肝细胞分类

肝细胞分类肝细胞是肝脏中最常见的细胞类型,约占肝脏细胞总数的80%。

肝细胞分为多种类型,这些类型指的是基于不同功能或形态特征所定义的细胞亚群。

本文将介绍几种常见的肝细胞类型及其功能。

1. 代谢细胞代谢细胞是肝脏中最重要的细胞类型之一。

它们承担着调节体内代谢物质平衡的任务,如糖、脂肪和氨基酸等。

代谢细胞具有高度的代谢活性和酶系统,能够储存和释放能量、产生脂质和胆汁酸等。

2. 胆汁细胞胆汁细胞是肝脏中与胆汁分泌密切相关的细胞。

它们主要负责合成、分泌和排泄胆汁。

胆汁是一种黄绿色液体,臭味刺鼻,它是消化脂肪和吸收脂溶性维生素所必需的。

胆汁细胞具有相应的转运蛋白,可将胆汁酸、胆红素等排泄到小肠。

3. 固有细胞固有细胞是肝脏中的一类特殊的细胞。

它们主要负责维持肝脏的结构和功能。

固有细胞包括肝星状细胞、肝内皮细胞和肝间质细胞等。

肝星状细胞可以通过释放代谢产物保持肝脏内环境的稳定,肝内皮细胞可以制造和分泌维生素D等,肝间质细胞可牵制良恶性细胞。

4. 免疫细胞免疫细胞也是肝脏中的重要组成部分。

它们参与了肝脏的免疫调节和免疫反应。

肝脏中免疫细胞主要包括肝Kupffer细胞、自然杀伤细胞和T细胞等。

肝Kupffer细胞可吞噬和清除血液中的各种细菌和病毒,自然杀伤细胞可以直接攻击癌细胞和病毒感染细胞,T细胞则是肝脏中最活跃的细胞,主要参与了免疫反应过程。

总之,肝细胞分为多种不同的类型,其主要功能有代谢、分泌、维持结构和功能、调节及免疫调节等。

不同类型肝细胞密切协同工作,维护了人体的正常生理功能。

肝细胞的代谢功能及其调控

肝细胞的代谢功能及其调控

肝细胞的代谢功能及其调控肝脏是人体最重要的器官之一,担负着多种复杂的生理功能,其中最主要的功能之一就是代谢。

肝细胞是肝脏中最主要的细胞,其代谢功能非常复杂,牵涉到多个代谢途径和调控机制。

本文将从肝细胞的代谢功能、代谢途径、相关酶和调控机制三个方面进行阐述,以帮助读者更好地理解肝脏的代谢过程。

一、肝细胞的代谢功能肝细胞的代谢功能主要包括三个方面:糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢。

其中,糖代谢是肝细胞的重要功能之一,主要涉及到三个主要代谢途径:糖原合成、糖原分解和糖异生。

糖原是肝细胞储存糖类的主要形式,当血糖浓度降低时,肝细胞会通过糖原分解途径释放出储存的糖原,将其转化为葡萄糖,进一步提高血糖浓度。

此外,当人体需要更多的葡萄糖时,肝细胞还可以通过糖异生途径将部分非糖类物质转化为葡萄糖,进一步提高血糖水平。

脂代谢是另外一个非常重要的代谢途径,涉及到脂肪合成、脂肪酸氧化和三酰甘油代谢等多个方面。

脂肪合成是指肝细胞将过量的碳水化合物转化为脂肪酸,并储存在三酰甘油形式中。

而脂肪酸氧化则是将脂肪酸转化为能量的过程,通过产生ATP来支持肝细胞的代谢活动。

最后,三酰甘油代谢则是指肝细胞将酯化三酰甘油转化为游离的脂肪酸和甘油,进一步维持体内脂肪代谢的平衡。

蛋白质代谢也是肝细胞极为复杂的代谢过程之一,主要分为两个方面:蛋白质合成和蛋白质分解。

蛋白质合成是指肝细胞将氨基酸等底物组合成多肽链,从而进一步完善体内蛋白质结构。

而蛋白质分解则是将已经维持了一定时期的蛋白质分解成氨基酸等底物,进一步为体内蛋白质合成等活动提供原料。

二、肝细胞的代谢途径在进行肝细胞代谢的过程中,会涉及到多个代谢途径和反应网络。

其中,较为重要的代谢途径包括:1.三羧酸循环:三羧酸循环是维持肝细胞代谢的重要途径之一,涉及到氨基酸代谢、葡萄糖代谢和脂肪代谢等多个方面。

通过不断进行三羧酸循环反应,肝细胞可以从底物中产生能量,并产生CO2等代谢产物。

2.糖异生途径:糖异生是指肝细胞将非糖源底物转化为葡萄糖的过程。

肝脏细胞的功能和再生机制

肝脏细胞的功能和再生机制

肝脏细胞的功能和再生机制肝脏是我们身体中最大的器官之一,它承担着过滤毒素、合成蛋白质、储存能量等多种重要功能。

肝细胞是肝脏的主要组成部分,对于肝脏的正常运作至关重要。

在这篇文章中,我们将探讨肝细胞的功能和再生机制。

一、肝细胞的功能肝细胞是肝脏最主要的细胞类型,对于肝脏的正常功能至关重要。

肝细胞有多种重要的功能,主要包括以下几个方面。

1. 合成和分解蛋白质肝细胞可以合成和分解多种蛋白质,包括血浆蛋白、激素、酶等。

它们还可以将蛋白质分解成氨基酸和肽,这些废物最终会被肝脏清除。

2. 合成胆汁胆汁是一种重要的消化液,帮助我们消化脂肪。

肝细胞合成胆汁中的胆固醇和胆酸,并将其储存在胆囊中。

3. 代谢药物和毒素肝细胞可以将多种药物、毒素和其他化学物质代谢和清除。

在代谢药物和毒素时,肝细胞会将它们转化为更容易清除的形式,并将其储存在胆汁和小便中。

4. 储存和释放糖原糖原是一种能够储存能量的多糖体,它可以在需要时被肝脏分解为葡萄糖并释放出来,为身体提供能量。

5. 免疫反应肝细胞也可以参与免疫反应,帮助身体抵御病毒和感染。

二、肝细胞的再生机制肝细胞是人体中唯一可以再生的细胞类型之一。

当肝细胞受到损伤时,肝脏会启动再生机制,以恢复肝脏的健康。

1. 细胞扩增当肝细胞受到损伤时,周围的细胞会开始扩增,代替损坏的细胞并填补空缺。

这种细胞扩增是一种自然的再生机制,可以帮助肝脏恢复正常功能。

2. 干细胞肝脏中也有一些干细胞,它们可以分化为肝细胞并填补受损的区域。

在肝细胞损伤比较严重时,干细胞的作用尤其重要。

3. 细胞再生另外,肝细胞本身也可以通过细胞再生的方式恢复受损部位。

当肝细胞受到损伤时,其他健康细胞会开始分裂并代替受损细胞,以恢复器官的功能。

总结肝细胞是肝脏的主要组成部分,拥有多种重要的功能。

在肝细胞受到损伤时,肝脏会启动再生机制,以恢复组织的功能。

我们需要保持健康的生活方式,以预防肝脏疾病,并帮助肝脏更好地完成生理功能。

肝细胞功能及其在代谢疾病中的作用

肝细胞功能及其在代谢疾病中的作用

肝细胞功能及其在代谢疾病中的作用肝脏是人体中最重要的器官之一,它拥有多种生理功能,其中最为重要的是肝细胞的代谢之能力。

肝脏中约70%以上的细胞都是肝细胞,而且这些肝细胞负责着很多的代谢功能,包括糖代谢、脂质代谢、蛋白质代谢等等。

肝细胞功能的失调被认为是代谢性疾病(如糖尿病、脂肪肝等)等疾病的重要原因。

今天,我们就来探讨一下肝细胞的功能及其对代谢疾病的影响。

一、肝细胞的代谢功能1. 糖代谢糖代谢是肝细胞最为重要的代谢功能之一。

肝细胞对血液中的葡萄糖等单糖类物质具有高度的吸收和转运能力,它们可以将血糖转化为糖原进行储存并在需要时释放出来以供身体使用。

此外,肝细胞也可以通过糖异生的方式,将脂肪、乳酸等物质转化为糖分供身体使用。

2. 脂质代谢肝细胞也是脂质代谢的主要场所之一。

肝细胞能够将摄取的饮食中的脂肪分子储存起来,并在需要时将其转化为能量。

同时,肝细胞还能够将胆固醇转化为胆汁酸,有助于脂肪的消化和吸收。

平时如果身体过量获得脂肪,肝细胞会将它们转化为三酸甘油脂,储存在脂肪球中,最终形成脂肪肝。

3. 蛋白质代谢肝细胞还参与蛋白质代谢。

当身体需要氨基酸和蛋白质的时候,肝细胞会把蛋白质分子分解成氨基酸,并将其释放进入血液中。

此外,肝细胞还可以合成多种蛋白质分子,如白蛋白、凝血因子等。

4. 毒性物质代谢除了上面提到的代谢功能之外,肝细胞还能够分解和解毒很多的像酒精、药物、一氧化氮等毒性物质。

肝细胞通过吸收血液中的毒性物质,将它们转化为利于身体代谢的无毒物质,并进行排泄。

二、肝细胞功能失调会导致哪些代谢疾病1. 脂肪肝脂肪肝是因为肝细胞将过量的脂肪酸聚集在低密度脂蛋白(LDL)颗粒中所导致的一种疾病。

当身体能量供应太过充足时,肝细胞会将大量的能量储存为脂肪。

若超过肝细胞所需,则会导致脂肪肝的发生;如果脂肪聚集过多,容易转为细胞毒性,导致肝细胞损坏、细胞死亡等情况。

2. 糖尿病糖尿病发生时,肝细胞失去了对血糖的调节能力,导致血糖水平过高。

肝细胞结构与功能的研究进展

肝细胞结构与功能的研究进展

肝细胞结构与功能的研究进展人体的肝脏是一种重要器官,它的主要功能包括合成蛋白质、调节代谢物质、排泄毒素等。

而肝脏的细胞——肝细胞,作为肝脏的主要功能组织,也有着非常重要的作用。

近年来,越来越多的学者对肝细胞的结构与功能进行了深入的研究,为我们更深入地了解肝脏的本质提供了有力的依据。

一、肝细胞的基本结构肝细胞是大而多边形的细胞,其大小和形状因不同的种类而异。

一般情况下,肝细胞的直径在20-30微米左右。

肝细胞的最大特点是其内部结构非常复杂,由细胞质、核质和其他细胞器构成。

肝细胞的细胞质由众多微丝和微管构成,这些细胞器可以帮助肝细胞的形态维持和细胞内物质的运输。

而核质则包括细胞核和与细胞核直接相连的内质网、高尔基体等细胞结构,这些结构在肝细胞的代谢、合成和分泌过程起到了重要的作用。

肝细胞的其他细胞器包括内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等。

内质网主要参与蛋白质合成,高尔基体则参与分泌和吸收,线粒体则参与细胞呼吸,调节能量代谢,溶酶体则参与溶解吸收和物质代谢。

二、肝细胞的功能作为肝脏的主要组织,肝细胞具有多种重要的功能,以下将重点介绍其中的几种。

1、代谢功能肝细胞参与多种物质的代谢,其中包括脂肪、碳水化合物和蛋白质等。

在脂肪代谢方面,肝细胞可以通过脂肪酸氧化产生能量,也可以合成胆固醇等重要物质。

在碳水化合物代谢方面,肝细胞可以将血糖转化为糖原储备起来,也可以将糖原分解成葡萄糖提供能量。

在蛋白质代谢方面,肝细胞可以分解蛋白质产生氨基酸,也可以将氨基酸通过转化合成蛋白质。

2、排泄功能肝细胞参与多种毒素和代谢产物的排泄,其中包括肝素、无机盐等。

肝细胞可以通过细胞壁和核膜的透性调节控制物质的进出,也可以通过膜蛋白调节物质的运输和吸收。

3、合成功能肝细胞参与人体的多种合成过程。

最为明显的一个作用就是肝细胞可以合成很多种蛋白质,包括凝血因子、血清蛋白、胆红素等。

此外,肝细胞还可以合成和分泌胆汁,调节体内的水电解质平衡。

肝细胞

肝细胞

线粒体
线粒体
肝细胞的线粒体的大小 和形态不完全一致,在正常生理条件下,多为圆形和卵圆形,直径0.4-0.8μm。线粒体的共同基本形态结构特征 是外被双层界膜--外界膜和内界膜,内界膜向线粒体内部伸展转折,形成许多嵴。内界膜将线粒体分隔为内、外 两室,外室介于内、外界膜之间,内室则围于内界膜之间,其中充满基质。
微体
微体
微体是肝细胞内最小的细胞器,为由单层界膜包绕的圆形或卵圆形小体。在肝细胞内,微体与线粒体的比例 近乎1:4。微体基质内含有过氧化氢酶和多种氧化酶,如D-氨基酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶及L-2-羟基酸氧化酶 等,故微体又称过氧体(peroxisome)。
过氧体来源于粗面内质,形成迅速,从粗面内质转运出来大约只需一小时便可完成,在细胞内可存在5天, 并在4分钟内通过自噬或自溶过程而解体。也能从已有微体分裂产生。 从微体的发生及其所含酶的特点看,可视 为一种特殊类型的溶酶体。从种系发生史上看,微体可被视为一种古老的氧化微器官的遗迹,在细胞生物进化过 程中逐渐被线粒体所取代。微体内含有对长链脂酸进行β氧化降解的酶系,故能参与脂代谢。微体内的过氧化氢 酶能降解细胞内的H2O2以防止氧化氢引起细胞中毒。微体内的过氧化氢酶和L-2-羟基酸氧化酶能将NADH再氧化, 并通过过氧体的α-甘油磷酸脱氢酶,支持果糖的降解。因此,微体和线粒体是协同参与细胞呼吸的细胞器。微体 与微粒体(microsome)很易混淆,但这是两个完全不同的概念。微体是细胞内固有的细胞器,而微粒体则系缀 有大量核糖体的内质碎片,是组织匀浆超速离心后的产物。在病理情况下,可见有肝细胞内微体数目的增多或减 少。微体增多可由甲状腺索引发,因而在甲状腺功能亢进患者的肝细胞内,常见有微体数量的增多;反之,甲状 腺功能低下时,肝细胞内微体数目则减少。此外,慢性酒精中毒及肝癌时亦均见有肝细胞内微体数目的增多,其 意义尚不清楚。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

干细胞研究与应用新进展摘要:干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体。

近年来对干细胞的研究几乎涉及摘要到所有生命和生物医学领域。

本文概述了干细胞的生物学特性及其在基础及临床上的应用的研究进展。

最后,展望了今后研究的方向。

关键词:关键词:干细胞;转录因子;应用New Advances in Research and application of Stem Cells Wang Qiang Engineering College of Animal Husbandry and Veterinary Sciences;Henan Agricultural University;Zhengzhou 450002 Abstract: Stem cells are non-specialized cells have the ability of self-renewal and multiple differentiation potential. application of stem cells has nearly involved in all the research field on life sciences and biomedicine in recent years. This article summarizes the biological characteristic of stem cells, and its extensive application in basic research and clinical application. The prospects of stem cells are also discussed. Key word: Stem Cells;transcription factors;application 早在20世纪50年代,科学家就在畸形胎瘤中首次发现了胚胎干细胞(embryonicstem cell,ES 细胞),从此开创了干细胞生物学研究的历程。

1970年,Evans分离出小鼠胚胎干细胞并在体外进行培养。

1998年11月,威斯康星大学的汤姆生和约翰.霍普金斯大学的吉尔哈特教授分别在《科学》(Science,1998,Vol282:1145-1147)和《美国科学院论文集》(PNAS,1998,Vol95:13726-13731)上报道,他们用不同的方法获得了具有无限增殖和全能分化潜力的人胚胎干细胞[1]。

这一成就将会给移植治疗、药物发现及筛选、细胞及基因治疗和生物发育的基础研究等带来深远的影响,打开在体外生产所有类型的可供移植治疗的人体细胞、组织乃至器官的大门。

因为从理论上讲,人胚胎干细胞具有全能性,在一定的诱导条件下,既可发育分化为感受和传导生物电信号的神经组织,也可分化为携带氧的血细胞,还可分化为提供血液循环动力的心肌细胞等等[2]。

这条消息立刻引起世界的关注,并引发对干细胞研究热潮。

1. 干细胞的定义及分类1.1干细胞的定义干细胞(Stem Cells)是一类未分化的细胞或原始细胞,是具有自我复制能力的多潜能细胞。

在一定的条件下,干细胞可以分化成机体内的多功能细胞,形成任何类型的组织和器官,以实现机体内部建构和自我康复能力。

1.2 干细胞的分类根据其发育阶段,于细胞可分为胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell)和成体干细胞(Adult Stem Cell)。

胚胎干细胞包括ES 细胞(Embryonic Stem Cell)、EG 细胞(Embryonic Germ Cell);成体干细胞包括神经干细胞(Neural Stem Ce11,NSC)、血液干细胞(Hematopoietic Stem Cell,HSC)、骨髓间充质干细胞(Mesen chymal Stem Cell,MSC),表皮干细胞(EPidexmis Stem Cell)等。

也有报导,按其分化潜能的大小,干细胞可分为三类:一是全能干细胞(Totipotent Stem Cell),二是胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell),三是多能干细胞(Multipotent Stem Ce11)。

据报道,胚胎干细胞可来源于畸胎瘤细胞(EC)桑椹球细胞、(ES)囊胚内细胞团、(ES)拟胚体细胞、(ES)、生殖原基细胞(EG)等。

成体干细胞可以由下列几个方面得到:(1)胚胎细胞——由胚胎干细胞定向分化,或移植分化而成。

(2)胚胎组织——由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。

(3)成体组织——由脐血、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到[3]。

1.2.1胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell) 又称全能干细胞,是从附置前早期胚胎内细胞团或附置后胚胎原始生殖细胞中分离克隆出来的一种具有“无限”增殖能力和全向分化能力的干细胞。

ES细胞住体外能自我更新、维持正常核,并分化为各种类型的体细胞,故又称为“万能细胞”。

和一般细胞相比具有以下特征:一是具有发育的全能性,有着发育成机体不同类型细胞中的任何一种细胞的潜力;二是理论上具有无限扩增的特性,能在体外适宜条件下、在未分化状态下无限增殖;三是在体外可对ES细胞进行遗传操作选择,如诱导基因突变、导入额外的原有基因使之过度表达等。

Cowan和他的研究小组的一项研究表明,人类的胚胎干细胞能够重新编程已经完全分化的人类的体细胞的细胞核,使他们具有多能性的状态。

胚胎干细胞重要的转录因子(transcription factors),主要是OCT4, SOX2和NANOG,对保持胚胎干细胞的自我更新(self-renewal)和多能性(pluripotency)是必须的[4]。

Boyer等人用基因组水平的位置分析法(genome-scale location analysis)找出了这些因子的靶基因(target genes)。

他们惊奇地发现,这些因子的一大部分的靶基因被他们共同所有。

这些靶基因经常编码一些转录因子,其中许多都是发育上重要同源结构域蛋白(homeodomain proteins)。

研究结果也表明,同源结构域蛋白共同起作用,形成了一个由自我调节(autoregulatory)和反馈(feedforward)的循环组成的调节网络。

这些结果为干细胞的转录调节的研究提供了一个新的视角,并揭示了OCT4, SOX2 和NANOG 对干细胞多能性和自我更新的作用。

1.2.2成体干细胞(Adult Stem Cell) 又称多功能干细胞,是指到了个体发育的一定阶段甚至成体仍具分化能力的部分细胞,它们负责成年动物体内组织和器官的更新、修复。

如造血干细胞、神经组织干细胞、表皮细胞等。

这类细胞不能产生完整的个体,但可向特定的组织分化。

当组织受到外伤或老化、疾病等损伤时,这些1 干细胞就增殖分化,产生新的组织代替它们,从而保持机体的动态平衡,如骨髓干细胞至少可分化出l2种血细胞。

这类组织专一性干细胞的发育潜能已经超出了胚层或组织的界限,有时还可向其他的组织分化,称为横向分化,如造血干细胞和骨髓间质干细胞分别在脑组织环境中分化出神经细胞;骨髓间质干细胞,其他特定培养系统中还有可能分化出骨、软骨、肌肉、脂、细胞和脑组织的星形细胞等。

2.干细胞研究新进展干细胞的研究是从血液系统开始的。

l967年,美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯发表论文:将正常人的骨髓移植到病人体内,可以治疗造血功能障碍,从而开始了干细胞应用于血液系统疾病的临床治疗。

2O世纪7O年代末,中国科学院上海细胞所开始小鼠胚胎癌细胞及其诱导分化的研究,并于1987年建立了我国第一株小鼠ES细胞系,并用生长因子的基因操作成功诱导ES细胞分化为血管内细胞。

1999年,美国科学家Goodcell发现小鼠肌肉组织干细胞可以横向分化成肌细胞。

随后,世界各国相继证实:成体干细胞,包括人类的干细胞具有可塑性,这为干细胞的临床应用开辟了更广阔的空间。

以英国皇家兽医学院普赖斯教授为首的研究小组长期研究雄鹿的鹿角再生能力,2006年初他们公布研究结果:干细胞作为鹿身体的重要细胞,可以发展成为许多特殊细胞类型,并支持鹿角再生的整个过程。

普赖斯研究小组的长期目标是更好地了解鹿角再生过程的化学信号传递途径,帮助人类开发新的治疗诸如帕金森之类顽疾的药物,有助于最终实现修复受损的人体组织[5]。

日前,国际权威杂志《细胞—干细胞》发表了由中国科学院生物物理研究所唐宏课题组和美国斯托瓦斯研究所解亭课题组合作完成的研究成果。

该成果揭示了干细胞功能下降可导致人类衰老,并证明衰老过程是受到外在和内在因素共同调控的。

专家指出,此成果将进一步加深人们对机体衰老机制的了解,可应用到人类抗衰老的治疗中去。

该研究发现,人为提高周围支持细胞或干细胞BMP 通路的强度,可以缓解衰老造成的干细胞数目减少和功能的减退,加强细胞间连接作用,同样可以部分缓解衰老。

而减慢干细胞的衰老,反过来同样可以帮助周围支持细胞保持数目和功能,两者相互依存,相辅相成。

更为有意思的是,人为地在周围支持细胞或者干细胞内过量表达超氧化物歧化酶也能达到同等的缓和作用。

3. 干细胞应用新进展干细胞一经问世就因其区别于其他培养细胞的生物学特征而引起了生物工程领域研究人员的重视。

目前的生技公司普遍利用干细胞“自行再生”的能力及“分化成各种细胞”的潜力发展,进行再生医疗的研究、药物的筛选、基因质体学的研究。

3.1用于生产转基因动物和克隆动物利用胚胎干细胞作为载体,体外定向改造胚胎干细胞,使基因的整合数目、位点、表达程度和插入基因的稳定性及筛选工作等都在细胞水平进行,从而获得稳定、满意的转基因胚胎干细胞系以生产转基因动物。

用胚胎干细胞为细胞核的供体进行核移植后,在短期内可获得大量基因型和表现2 型完全相同的个体。

此法明显优于体细胞克隆动物[6]。

体细胞克隆动物的成功率较低,易出现严重的免疫功能缺陷和突变。

3.2用于肿瘤治疗目前日渐深入的干细胞研究表明,成年个体内存在具有多向分化潜能的干细胞。

在慢性病理状态下,微环境由于组织结构的破坏和改造(如慢性癌症),加之致癌物的作用,使诱导作用未能发生,干细胞分化便可能阻断,在某一特定的分化状态下,干细胞便在这样部分分化的状态下持续增殖产生癌。

那么,设法通过改变微环境,诱导或“操纵”癌细胞向正常细胞分化,完全可以成为癌症治疗的希望所在。

2O世纪末,体内和体外研究均已证实,维甲类化合物对人类白血病细胞具有良好的分化诱导作用,证实肿瘤细胞是可以通过环境干预而被诱导分化成正常细胞的。

如果能弄清肿瘤细胞逆转机理,将会为肿瘤的发病机制和临床治疗研究翻开新的一页[7]。

相关文档
最新文档