细胞潜能

细胞潜能(Cell potency)是指一个细胞可以分化为其他种细胞的能力[1][2]。一般来说,一种细胞可以分化成越多种不同类型的细胞,就可以认为这种细胞的细胞潜能越大。细胞潜能从大到小可以分为「全能性」(Totipotency,如受精卵)、「多能性」(Pluripotency,如胚胎干细胞(ESC))[3]、「多潜能性」(Multipotency,如间充质干细胞)、「寡能性」(Oligopotency,如淋巴细胞)、「单能性」(Unipotency)[1]

内细胞群(ICM)中的细胞具有多能性,能够分化成机体的多种结构。

全能性

全能 (Totipotent)干细胞可以独立发育为一个完整的个体。词根「toti-」源自拉丁语totus,意为「整个」。在动物细胞中,只有受精卵生殖细胞被认为具有全能性[4][3]

多能性

多能(Pluripotent) 干细胞具有分化为三个胚层的细胞的潜能,换言之,这类细胞能够分化成除了胎盘以外的所有结构。通过内细胞群(ICM)体外培养取得的胚胎干细胞(ESC)即为典型的多能干细胞[5][3]

山中伸弥的团队在2006年发表了通过导入四个外源性基因(Oct3/4Sox2c-MycKlf4)使体细胞转化为人工诱导多能干细胞(iPSC)的方法。使用该方法产生的iPSC具有多能性,多方面的性质与胚胎干细胞接近,并且打破了长久以来「动物细胞的分化不可逆」的观点[6]

多潜能

多潜能—或多分化能—(Multipotent)细胞可以分化为多种细胞[7],这一类细胞又称为前驱细胞 (progenitor cell)。间充质干细胞(MSC)这一大类就是典型的多潜能干细胞[8]

目前的研究表明,在一定条件下,专能干细胞能够分化自然条件下无法分化成的细胞[7],如已有课题组将人脐带血造血干细胞诱导分化为神经元[9]。专能干细胞转化为多能干细胞也是干细胞领域研究的热点之一[10]

寡能

寡能 (oligopotent)的细胞能够分化成少数几种细胞。细胞潜能属于寡能的细胞有淋巴细胞以及骨髓干细胞[1]

单能

单能 (unipotent)细胞只能分化为一种细胞,又称为前身细胞(precursor cell)。[11]

参见

参考

  1. Hans R. Schöler. . Nikolaus Knoepffler; Dagmar Schipanski; Stefan Lorenz Sorgner (编). . Ashgate Publishing, Ltd. 2007: 28. ISBN 978-0-7546-5755-2.
  2. . (原始内容存档于2016-10-07).
  3. Tarik Regad; et al. . Wiley Blackwell. 2015: 3–5. ISBN 978-1-118-67062-0.
  4. Mitalipov S, Wolf D. . Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 2009, 114: 185–99. Bibcode:2009esc..book..185M. ISBN 978-3-540-88805-5. PMC 2752493可免费查阅. PMID 19343304. doi:10.1007/10_2008_45.
  5. Binder, Marc D.; Hirokawa, Nobutaka; Uwe Windhorst (编). . Berlin: Springer. 2009. ISBN 978-3540237358.
  6. Kazutoshi Takahashi, Shinya Yamanaka. . Cell. 25 August 2006, 126 (4): 663–676. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024.
  7. Vierbuchen T, Ostermeier A, Pang ZP, Kokubu Y, Südhof TC, Wernig M. . Nature. 2010, 463 (7284): 1035–41. PMC 2829121可免费查阅. PMID 20107439. doi:10.1038/nature08797.
  8. Kathrin Plath着, 韩忠朝、李宗金等译. . 科学出版社. 2010: 152.
  9. Giorgetti A, Marchetto MC, Li M, Yu D, Fazzina R, Mu Y, Adamo A, Paramonov I, Cardoso JC, Monasterio MB, Bardy C, Cassiani-Ingoni R, Liu GH, Gage FH, Izpisua Belmonte JC. . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109 (31): 12556–61. PMC 3412010可免费查阅. PMID 22814375. doi:10.1073/pnas.1209523109.
  10. Guan K, Nayernia K, Maier LS, Wagner S, Dressel R, Lee JH, Nolte J, Wolf F, Li M, Engel W, Hasenfuss G. . Nature. 2006, 440 (7088): 1199–203. PMID 16565704. doi:10.1038/nature04697.
  11. 胡火珍、税青林等. . 科学出版社. 2015: 189. ISBN 978-7-03-042238-5.
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