细胞分化及干细胞的研究进展

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细胞分化及干细胞的研究进展

细胞分化及干细胞的研究进展摘要：

分化为多种类型的细胞, 但干细胞的增殖、分化行为高度依赖于其所处的生长小生态环境。

以及对脂肪干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的特殊细胞。

在特定的条件下, 干细胞可以增殖并细胞的分化过程, 脂肪细胞分化的调节及其机理进行了综述, 以期对脂肪细胞分化及其调控进行全面总结[1]。

体细胞胚胎发生是体细胞在人工无菌培养条件下分化产生体细胞胚胎的过程, 体细胞胚胎发生途径是细胞全能性表达的一种方式, 重演了合子胚形态发生的过程。

关键词：

肿瘤干细胞;干细胞; 脂肪细胞; 分化; 调控细胞的分化是一个非常复杂的过程，也是当今生物学研究的热点之一[2]。

近来研究提出的肿瘤学新概念肿瘤干细胞成为当前肿瘤研究的热点。

肿瘤干细胞具有自我更新能力和[3]。

由一个受精卵发育而成的生物体的的各种细分化潜能, 是肿瘤生长、增殖和转移的根源胞在形态，结构和功能上会有明显的差异和细胞的分化有关。

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细胞的分化是指分裂后的细胞，在形态，结构和功能上向着不同方向变化的过程。

那些形态的相似，结构相同，具有一定功能的细胞群叫做组织。

正常情况下，细胞分化是稳定、不可逆的[2]。

胚胎细胞在显示特有的形态结构、生理功能和生化特征之前，需要经历一个称作决定的阶段。

在这一阶段中，细胞虽然还没有显示出特定的形态特征，但是内部已经发生了向这一方向分化的特[1]。

例如，在两栖类，把神经胚早期的体节从正常部位移植到同一胚胎的腹部还可定变化改变分化的方向，不形成肌肉而形成肾管及红细胞等。

但是到神经胚晚期移植体节，就不[3]。

目前已经证明脂肪细胞分化与糖及脂肪代谢、与机体能量平衡、能改变体节分化的方向与肥胖症、糖尿病、与脂肪肝和高脂血症及乳腺癌等有非常密切的关系。

在动物科学领域,研究动物脂肪细胞的分化与增殖机理, 可达到对脂肪沉积的调控[5]。

1 干细胞及细胞分化理论 1. 1 肿瘤干细胞学说及其发展1855 年科学家通过对肿瘤及胚胎的相似的组织学特点提出了肿瘤源自胚胎细胞的假说, 随后他人认为肿瘤源自残留的胚胎组织。

并提出肿瘤代表着干细胞的成熟停滞, 这些研究都局限于肿瘤细胞的体外扩增能力。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 最近几年的研究对肿瘤的发生有了突破性的认识, 成体组织干细胞诱导肿瘤发生得到进一步验证。

1997 年发现在急性髓性白血病患者体内, 仅有表面标记物为CD+34CD-38 的一部分肿瘤细胞移植到免疫缺陷的 NOD/SCID 小鼠体内后能够形成转移性白血病, 其它肿瘤细胞则不能。

说明这些细胞具有自我更新能生物技术通报 Biotechnology Bulletin2010 年第 5 期力, 可以分化成为肿瘤内其他谱系细胞。

这是首次获得肿瘤中存在肿瘤干细胞的直接证据。

2003 年, 发现脑肿瘤干细胞。

同年, 在实体瘤乳腺癌中分离出表达 CD+44、CD-/low24(占 2% )的乳腺癌干细胞。

随后, 在消化道肿瘤、黑色素瘤以及前列腺癌、肺癌、胰腺癌等实体瘤中证实了肿瘤干细胞的存在。

这些研究结果为肿瘤干细胞理论提供了有力的证据。

1. 2 细胞的分化细胞来源于胚胎干细胞, 细胞的分化起始于多能干细胞, 终止于成熟细胞, 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。

根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。

根据干细胞的发育潜能分为三类：

全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组

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织器官和人体的潜在功能，医学界称为万用细胞。

1. 3 肿瘤干细胞的生物学特征干细胞被定义为永存的细胞, 能自我更新和在特异组织中分化产生成熟细胞, 所以, 自我更新的机理是干细胞生物学的最重要的问题之一。

了解正常干细胞自我更新的调节机理也是理解癌细胞增殖的基础。

因为可把癌症视作未调节的自我更新引起的疾病。

CSCs 的生物学特征通常表现为无限的自我更新能力, 高致瘤性, 广阔的分化潜能, 及强耐药性。

CSCs与正常干细胞有很多相似点, 推测 CSCs 可能的来源: 一是由正常干细胞直接转化而来, 正常干细胞有被激活的自我更新机制, 干细胞存活时间较长, 可以积累较多突变, 所以有更多机会突变成为肿瘤干细胞。

二是由非干细胞转化而来, 某些已经分化的细胞, 在癌变之前重新获得自我更新能力, 突变成 CSCs。

但是这方面的理论支持需要进一步的实验研究证实。

CSCs还具有与正常干细胞类似的分子标志, 两者均表现出细胞表型相对幼稚化的特性, 并具有Notch、 Wnt、 Hh 等细胞信号传导通路, 这些通路与 CSCs 保持自我更新的能力密切相关[8]。

2 细胞内各物质对细胞分化及干细胞的影响 2. 1 基因间对细胞分化的影响细胞中的基因并不都与细胞分化有关，按照基因和细胞分化的关系，把基因分为两类。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一类是奢侈基因，与各种分化细胞的特殊性状有直接关系；另一类是管家基因，是维护细胞最低限度功能所不可缺少的基因。

细胞分化主要是奢侈基因中某种或某些特定基因选择性表达的结果，导致产生一种类型的分化细胞。

动物胚胎发育过程中的细胞分化，是由于基因各自表达的结果。

每个受精卵都是全能的，即包含有整套的遗传信息。

基因表达是通过转录和转录后过程完成的。

细胞间相互作用依靠细胞间信息传递系统来实现，由于受细胞信号通路的复杂性和研究手段的限制，故具体机制尚不明确。

从一个受精卵发育为成体动物，受一系列基因调控的结果。

这些基因在发育过程中，按照时间、空间顺序启动或关闭，对胚胎细胞的生长与分化进行调节。

胚胎中一些发育事件在时间上受到精确的调控。

有些基因在细胞分化的时间体调控中起决定作用，这类基因叫时间基因。

受精卵经过卵裂形成胚盘，此后胚盘细胞便定向地向不同成体结构方向发展。

果蝇在胚胎发育中，到胚胎晚期发育出体节，发育成幼虫，幼虫的体节发育为成虫体节，在体节分化过程中，体现出基因在空间上的调控。

2. 2 基质对细胞分化的影响细胞外基质作为细胞生存的微环

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