备课素材：成体干细胞的应用-2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

成体干细胞的应用 1.简单说说成体干细胞 ·什么是成体干细胞 什么是成体干细胞呢？我们前面讲过，在一个生物个体的发育过 程中，有一些细胞中途停了下来，不再继续分化，而长期保持自己的 幼稚状态和分化潜能；当受到一些特殊的理化刺激时，才又会活跃起 来，开始增殖和分化，变成机体需要的细胞类型，发挥应有的作用。 它们是存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够 自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。就好像是一些隐 藏在成人群里的小孩子，平时静静的待在那里，一旦条件许可，就可 以迅速的变多、长大，成为大人，并且获得大人的能力，与别的大人 一样工作。神奇吧？ 不过这些小孩子也不都一样：有的年纪小点（更幼稚）；有的年 纪大点（更成熟）；有的能力强一些（可以分化成更多种类的功能细 胞)；有的能力弱一些（只能分化成一种或少数几种细胞）。不过它 们都有几个共同的特点：(1)它们是存在于成体的，也就是说可以在 成年动物体内发现和分离出它们；(2)它们都有自我更新的能力：(3) 它们都有能够特化形成组成某种类型组织的能力。 成体干细胞的研究最早始于20世纪60年代对造血干细胞的研 究。造血干细胞也是目前为止研究得最清楚，应用最成熟的成体干细 胞，应用造血干细胞移植可以治疗多种血液系统恶性肿瘤、某些实体 瘤、某些自身免疫性疾病和某些遗传病。 之后人们又发现了对皮肤的修复和再生至关重要的上皮干细胞： 再以后人们在以往以为不能再生的神经组织中也发现了神经干细胞。 这说明了成体干细胞可能普遍的存在于生物体内，问题是如何寻找、 分离、鉴定和培养各种组织特异性的干细胞。 目前，己经报道含有干细胞的成体组织有：脑、脊髓、外周血、 血管、骨骼肌、心肌、皮肤、肝脏、消化道和肺。 ·我们用成体干细胞干什么？ 成体干细胞是一类非常有用的细胞。 事实上，我们人体之所以有一定的再生能力，就是靠着成体干细 胞，比如，表皮的再生、血细胞的换新、头发指甲的生长之类。这是 因为在我们体内的成体干细胞或者增殖出新的干细胞、或者按一定程 序分化，形成新的功能细胞，从而使我们的组织和器官保持生长和衰 退的动态平衡。 所以在我们的组织和器官受到损伤或者失去功能的时候，它们也 可以被动员起来，进行修补和重建。但是我们体内的成体干细胞的数 目和能力毕竟还是有限的，当组织和器官损失太大，难以重建时，成 体干细胞也无法总是满足我们的需要，所以有时它们只好行“权宜之 计”，弄点瘢痕组织敷衍一下，先过去这个坎儿再说。 有时候一个器官损失太大、或者总是不停的在损失，就会弄出很 多的瘢痕组织，这些组织虽然还在这个器官中但却不能行使它们应该 行使的功能，这样这个器官也就失去了它应有的功能，变得不能用了。 这，就是我们常说的“肝硬化”，“肺纤维化”的过程。还有一种情 况，虽然器官的损失不大，可是成体干细胞的数目有限，特别是人老 了以后，成体干细胞无论活力和数目都不可与年轻人相比，也会逐渐 的出现这种状况，这就是所谓的“退行性病变”。 想要长生？这个样子怎么能长生呢？ 所以，科学家们就想要把成体干细胞从人体内分离出来，让它们 在我们的控制下多多增殖，再把它们送回体内，让它们发挥功能。 事实上，使用成体干细胞有很多的优点：首先，获取相对容易， 每个人都有；其次，成瘤性低，不容易在人体内“变坏”，变成肿瘤； 第三，得自于成人，所以不太存在伦理争议（这个不像胚胎干细胞那 么麻烦)；第四，可以应用病人自身的成体干细胞，不存在组织相容 性问题，避免了移植物排斥反应和免疫抑制剂的使用：最后，许多种 成体干细胞还有多向分化的潜能，可以由一种细胞分化成多种不同组 织和功能的细胞，而分化的定向性却比胚胎干细胞要好。 成体干细胞治疗是目前发展最快也是最成熟的干细胞治疗手段。 ·成体干细胞不能干什么 但是，成体干细胞也有它自身的局限性。 首先，成体干细胞在成人体内的储量是非常少的，特别是一些特 殊组织的干细胞，比如神经干细胞，心肌干细胞等等； 其次，要分离到它们也很困难。除了造血干细胞在外周血中就可 以分离到它们，其他的成体干细胞基本上都存在于机体组织中，你要 把它们拿出来首先需要的就是“破坏”一一割一块下来，翻翻拣拣， 把需要的细胞挑出来。本来己经受损的组织器官哪里经受得住这个折 腾啊？ 第三，成体干细胞的鉴定也是一个难题，科学家们为此吵得不亦 乐乎，对很多种成体干细胞并没有一个一致的鉴定标准。一般多用的 方法是采取分子标记的方法，但是用哪种分子来标记，就是科学家们 分歧最多的地方了。 最后，成体干细胞的能力也有限，不是什么类型的细胞都能分化 出来，在体外传代增殖的能力也有限，自身也比较娇嫩，一个不对自 己先挂了，更不要说去救别人了。 ·成体干细胞的远大前程 到目前为止，胚胎干细胞还主要停留于研究阶段，要想达到应用