干细胞演化——the Origin of Life

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生命真的让人敬畏。

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Good Seeds in Bad Soil！干细胞巢可能也是一把双刃剑，“橘生江南则为桔，生于江北则为枳”，如果干细胞巢因为外因的影响，如慢性炎症、衰老等等，可使巢的性质发生本质性的改变，而导致一恶性质的niche的形成（肿瘤微环境），那么意味着一个潘多拉的盒子打开了，里面孵育出来的则是一个个的魔鬼癌细胞。因此个人认为，对干细胞巢的研究很可能找到能治愈恶性肿瘤的法宝来。

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第四个“W”：干细胞巢之Where?
+ e8 p+ f; F3 d) d: G    答：不同时期，不同种类的干细胞往往居住在不同的干细胞巢中，如果要问干细胞巢在哪里？可以说：Here，there and everywhere!
0 r! T/ D3 d* |' P第五个“W”：干细胞巢之When?
: I7 k8 w& ^' E1 N% Q- v0 s    答：干细胞从最初的内细胞团产生，随着发育进程，分别迁居卵黄囊、胎儿肝脏到最后的骨髓定居，及后来成体组织中的各种干细胞的产生和存在。从生到死，干细胞巢同样也可说是时时都有、处处都在。* A' ?; D: I1 T  c) C) @
    第六个“W”：干细胞巢之How？- V& u9 U: B) H% o# P
    答：个人认为干细胞巢对干细胞的生存及作用发挥都是极为重要的，就像种子与土壤的关系。
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  第三个“W”：干细胞巢之Which？即干细胞巢是由什么要素基本组成的？
! n6 F) J1 m' D* ]( Y2 s+ p    答：基本组成可能须有毛细血管提供门窗，内皮细胞提供锚定，间充质细胞和一些细胞外基质作为房子所用的钢精水泥和砖头瓦片。% r+ p* z' j' M0 a6 W

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第二个“W”：干细胞巢之What？即什么是干细胞巢？
8 I" H& }( p) p& Y& L    答：不同种类的干细胞生活在不同结构的巢中，就像人住的房子有别墅、也有茅草房，但不管怎样的房子，一些基本的房子要件还是基本相同的，如门用来进出、窗用来通风及砖头水泥用来搭建，所以虽然真正的巢结构还未全明确，但可以大概猜准的是——巢很可能就是一微血管的结构（vascular niche），一毛细血管床的组织，因为此结构基础基本可提供干细胞生存用的氧气和营养水分的补给，最重要的一点是只有此类结构可使干细胞及他的获得极性的子细胞子细胞自由进出。
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不得不承认，对干细胞巢的结构和机制上的研究目前也是所知甚少的，下面同样也用六点来进行已知可能的阐述，允许我用六个“W”来说明：
+ s% p  l3 |2 W5 o7 P        第一个“W”：干细胞巢之Why？即为什么要有干细胞巢？! _" q7 n3 v2 v  c* y& W) Q& X
回答是：干细胞作为一种未分化细胞，必须在一特定的微环境之内才能“生活”并繁衍后代，并使干细胞处于一种可调控的状态。# `  K. \3 |0 Y7 {2 m
       这个微环境其实也就是干细胞的巢，它对干细胞的各种活动提供了全方位的保障，包括屏蔽掉分化刺激、凋亡刺激以及其它能够影响干细胞群体稳定的刺激，从而促进干细胞自我更新的维持及干细胞池的稳定。
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不得不承认，对干细胞巢的结构和机制上的研究目前也是所知甚少的，下面同样也用六点来进行已知可能的阐述，允许我用六个“W”来说明：; V  ^# S* Q8 r) g
        第一个“W”：干细胞巢之Why？即为什么要有干细胞巢？
* s# y8 `5 u* B7 b! Z& e" `8 [回答是：干细胞作为一种未分化细胞，必须在一特定的微环境之内才能“生活”并繁衍后代，并使干细胞处于一种可调控的状态。$ ~0 q' a7 b8 f. l& M
       这个微环境其实也就是干细胞的巢，它对干细胞的各种活动提供了全方位的保障，包括屏蔽掉分化刺激、凋亡刺激以及其它能够影响干细胞群体稳定的刺激，从而促进干细胞自我更新的维持及干细胞池的稳定。
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干细胞巢就是干细胞所居住的家，是孵育生命的源泉所在地。巢的英文名称是niche，
  t# Q9 V" M- f% c% ~; ^; q         这个词有多种含义，从解剖结构角度来看，niche的意思是隐窝（recess)；从生态学角度来看，他意味着是一个能繁衍后代的住所（habitat)；而在法语中他的意思又是一dog-house。而如果翻译成中文，niche的意思是壁龛，指专门用来放置观音或关公等圣物的墙壁凹入处。
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目前已知并得到一定认可的几点是：
. c2 p, u. ?0 g) i: _       ①细胞复制时中性粒的极性分布，被认为是永远的中心粒，即在干细胞巢提供的外源信号的作用下，母细胞的中心粒总是停留在靠近细胞巢的那一侧，而子中心粒则移入细胞另一侧，由此产生的两个子细胞可获得不同的发育命运。; \2 N% Q4 n8 V
       ②是不朽的DNA链，有实验观察到母细胞的DNA链倾向于共同进入某一子细胞中，此从一定程度上暗示维持干细胞特性的子细胞保留母链DNA，以避免可能发生的复制错误和突变产生，该现象在体外细胞培养中也同样存在，说明其独立于体内的干细胞巢。4 g( q) ~8 r: y8 D% M( Q8 n
       ③是干细胞分裂时，决定细胞命运因子的不对称分布，典型例子是果蝇成神经细胞的不对称分裂，研究发现一个进化中保守的细胞命运决定因子Numb不对称分布于将要分化的子细胞中，Numb是Notch信号通路的抑制因子，其不对称分布可导致细胞命运的不同。
! f2 H; B" [/ |0 F) A5 G/ x4 d       ④是细胞极性因子的不对称分布，在干细胞分裂时， Par3、Par6和aPKC这三种蛋白在细胞内的不对称分布决定了细胞极性轴的取向，进而引发其他命运决定蛋白和纺锤体的极性分布。
' J+ @9 Q) c/ T; a2 t- M       ⑤是染色体的表观遗传修饰，一些作用于细胞核内的活性因子，可激活或抑制组蛋白修饰，影响相应基因的表达，使表观修饰不同的子细胞具有不同的分化命运。
) S+ X* ]/ e& J+ x       ⑥是干细胞巢的影响作用，干细胞巢是维持干细胞状态的“微环境”，可通过信号传导和直接与干细胞相互作用调控其分裂面和胞内信号不均分布而导致干细胞的不对称分裂。
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那么干细胞的不对称分裂又是怎样一回事呢？即他是如何进行的？这是一个新兴的研究领域，到目前为止，机制还不甚明了。虽然在果蝇（Drosophila）、美丽米线虫（C elegans）等模式生物中的研究有一些发现，但对哺乳动物的研究知道的并不多。