成体干细胞

成体干细胞DetailsIdentifiersLatinMeSHTH

显微解剖学的解剖学术语 与胚胎干细胞不同，在研究和治疗中使用人类成体干细胞不被认为是有争议的，因为它们来源于成人组织样本，而不是指定用于科学研究的人类胚胎。 成体干细胞的主要功能是替换可能因疾病或受伤而死亡的细胞，并维持细胞内的体内平衡状态。 确定成体干细胞是否能够成为特化细胞的方法主要有三种。 成体干细胞可以在体内标记和追踪，可以分离出来然后移植回生物体，也可以在体内分离并用生长激素操纵。 它们主要在人类和模型生物（如小鼠和大鼠）中进行了研究。

干细胞具有两个特性：

• 自我更新是指在经历无数次细胞分裂循环的同时仍保持其未分化状态的能力。 干细胞能够复制数次，并可导致形成两种干细胞，一种干细胞比另一种更分化，或两种分化细胞。
• 多能性或多分化潜能是产生几种不同细胞类型（例如神经胶质细胞和神经元）后代的能力，与单能性相反，单能性是指仅限于产生单一细胞类型的细胞。 然而，一些研究人员并不认为多能性是必不可少的，并认为单能自我更新干细胞是可以存在的。 这些特性可以在体外相对容易地说明，使用诸如克隆形成测定之类的方法，其中表征单个细胞的后代。 然而，众所周知，体外细胞培养条件可以改变细胞的行为，证明特定的细胞亚群在体内具有干细胞特性是具有挑战性的，因此关于一些提议的成人干细胞群是否存在相当大的争论 确实是干细胞。

为确保自我更新，干细胞会经历两种类型的细胞分裂（参见干细胞分裂和分化图）。 对称分裂产生两个相同的子代干细胞，而不对称分裂产生一个干细胞和一个自我更新潜力有限的祖细胞。 祖细胞在最终分化成成熟细胞之前可以经历几轮细胞分裂。 据信，对称和不对称分裂之间的分子区别在于细胞膜蛋白（如受体）及其相关蛋白在子细胞之间的不同分离。

在正常情况下，组织干细胞分裂缓慢且不频繁。 它们表现出静止或可逆生长停滞的迹象。 发现干细胞的生态位在维持静止中起着重要作用。 扰乱的生态位导致干细胞再次开始活跃分裂以替换丢失或损坏的细胞，直到生态位恢复。 在造血干细胞中，MAPK/ERK 通路和 PI3K/AKT/mTOR 通路调节这种转变。 响应外部线索调节细胞周期的能力有助于防止干细胞耗尽，或在休眠和活跃状态之间的平衡改变后干细胞逐渐丢失。 不频繁的细胞分裂也有助于降低获得将传递给子细胞的 DNA 突变的风险。

近年来的发现表明，成体干细胞可能具有从不同胚层分化成细胞类型的能力。 例如，来自外胚层的大脑神经干细胞可以分化为外胚层、中胚层和内胚层。 来自中胚层的骨髓干细胞可以分化为来自内胚层和中胚层的肝、肺、胃肠道和皮肤。

这种现象被称为干细胞转分化或可塑性。 它可以通过在体外培养干细胞时改变生长培养基或将它们移植到与它们最初分离的器官不同的身体器官来诱导。 生物学家尚未就干细胞可塑性的普遍性以及生理和治疗相关性达成共识。 最近的研究结果表明，多能干细胞可能以休眠状态存在于血液和成人组织中。 这些细胞被称为卵裂球样干细胞 (BLSC) 和极小胚胎样 (VSEL) 干细胞，并在体外表现出多能性。 由于 BLSC 和 VSEL 细胞几乎存在于所有成人组织中。