干细胞的分化潜能

很多时候，大家对干细胞的分化潜能概念不是很清楚，比如胚胎干细胞是否属于全能干细胞？Pluripotentstemcell和Multipotentstemcell都翻译成多能干细胞吗，两者有什么区别？造血干细胞属于什么潜能的干细胞？表皮干细胞呢？今天，步步先生教你如何讲干细胞的潜能性才不会出错。

人类胚胎发育及组织形成中细胞潜能变化图

图解：受精卵（1）→二细胞卵裂球（2）→桑椹胚（3），都属于全能干细胞。囊胚期的内细胞团（4），属于多能干细胞。三胚层期的细胞（5）属于专能干细胞。心脏或骨骼里的干细胞（6）属于专能或单能干细胞。

干细胞潜能性的演化过程

干细胞的各种潜能性的演变，在正常的人体发育环境中，得到了最好的诠释。

1st

全能干细胞→多能干细胞

人体的发育起始于精子与卵子的结合，随后形成一个具有能发育为完整个体的细胞，即具有全能性的受精卵。受精后的最初阶段，受精卵通过卵裂形成的细胞几乎完全相同。这意味着如果把这些细胞的任何一个放入女性子宫内，均有可能发育成胎儿。实际上，当两个全能细胞分别发育为单独遗传基因型的人时，即出现了各方面都完全相同的双胞胎。受精卵继续分裂，形成由12-16个细胞组成的细胞团，称之为桑椹胚（morula）。桑椹胚前和桑椹胚期的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜力，属于全能干细胞（totipotentstemcell）。大约在受精后四天，经过几个循环的细胞分裂之后，这些全能细胞开始特异化，形成一个中空环形的细胞群结构，称之为囊胚（blastula），囊胚由外层细胞和位于中空球形内的内细胞团(Innercellmass，ICM)所构成。从囊胚期到原肠胚期之间的细胞就是通常意义的胚胎干细胞（embryonicstemcell，ESCs），这个时候的细胞是多能干细胞（pluripotentstemcell）。

外层细胞继续发展，形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞团亦继续发育，分化成三个胚层，即可形成各器官系统。虽然内细胞团可以形成每一种组织,但它不能形成完整的胎儿，因为它不能形成胎盘和支持组织。这些内细胞团细胞是多能性的----它们能产生许多种类型的细胞，但并非胎儿发育所需的全部细胞类型。因为它们不是全能性的，不是胚胎，没有完全的发育潜能。如果内细胞团被放入女性子宫，它不会发育成胎儿。

2nd

多能干细胞→专能干细胞

多能干细胞经历进一步的特异分化，产生具有特殊功能的干细胞群体。如造血干细胞（?试着点一下），它能产生红细胞、白细胞和血小板。又如皮肤干细胞，它能产生各种类型的皮肤细胞。又如神经干细胞（?试着点一下），它能产生神经组织起源的成熟细胞，如神经元、少突胶质细胞和星形细胞。这些更专门化的干细胞被称为专能干细胞（multipotentstemcell）。专能干细胞分化潜能较之多能干细胞分化潜能低，但也具有多项分化功能。

3th专能干细胞→单能干细胞

专能干细胞继续特异分化，就会形成分化潜能更低的单能干细胞（unipotentstemcell）。单能干细胞分化潜能最差，仅能产生一种类型或密切相关的两种类型的细胞，例如表皮干细胞（epidermalstemcell，ESCs）和睾丸中的精原干细胞（spermatogonialstemcell，SSCs）。单能干细胞是发育潜能最低的干细胞。

参考文献：

[1].AlejandroDeL.A.etal.Hallmarksofpluripotency[J]Nature,–（）

[2]LuisA.V.P.Embryology–UpdatesandHighlightsonClassicTopics[M]-（）

名词解释干细胞者说

全能干细胞（Totipotentstemcells）：可以分化形成所有的胚胎组织以及胚胎外组织的任何一种细胞，但它们的发育潜能迄今不能在体外条件下实现。从受精卵到桑椹胚期的细胞全部属于全能干细胞。

多(万)能干细胞（Pluripotentstemcell）可以分化形成人类体内存在为数不多的三胚层的任何一种细胞，但不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。内细胞团细胞，胚胎细胞，生殖嵴细胞都属于多能干细胞。大名鼎鼎的诱导多能干细胞（iPSCs）也属于多能干细胞。

专(多)能干细胞（Multipotentstemcell）可以分化形成某一胚层的任何一种细胞。外胚层，中胚层，内胚层的细胞都属于专能干细胞。比如典型的造血干细胞（HSCs），只限于形成这些干细胞起源性组织的成熟细胞类型，在正常生理条件下，不会分化形成与其起源组织类型不相关的细胞谱系。神经干细胞、间充质干细胞都属于专能干细胞。

单能干细胞（Unipotentstemcell）：只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。比如精原干细胞（SSCs），也具有自我更新的能力，但却显示出很有限的发育潜能，只能形成一种类型的细胞，即精子。

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央视已经多次报道：干细胞神奇的“万用细胞”

奥巴马签署解除胚胎干细胞研究的禁令

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