再生过程中的干细胞演化

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肉体的生命尽在血液中流动的干细胞！/ ^+ |) s- e) ~9 q" O
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     一直以来，一个让人类感到难以接受的事实是：与蚯蚓、蚂蝗等低等生物相比，高等生物（包括人）的再生能力几乎可以忽略不计。如果你有兴趣，可以把一条蚯蚓一切为二，很快就会发现，失去尾的一段可再生一个蚯蚓身体的下半部分出来，而切去头的部分则可再生一个头出来；其实即使把一条蚯蚓切成二十段，那么每一段也都能重构一个完整的有头有尾的个体出来，而如果把头段和尾段、或任意两段接合，则会长出躯体的其它缺失部分，表皮和内脏器官分毫不差。

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蚂蝗的再生能力则更显得神奇，即使把它碎尸万段，每一段都能重新长成一个个体。蚂蝗的生物学名词是水螅，它是自然界中最高再生能力的典范。据古希腊神话小说所传，当赫尔克里斯神被派去执行光荣使命时，遭遇成群水螅的拦截，切去它们的一个头，能再生两个脑袋出来。中国古代神话小说《西游记》中描述的唐僧西天取经时，也经常遭遇九头妖魔、千手女妖的阻拦，砍掉一个头可再生头出来的例子比比皆是。
8 X/ [) {: Q: ~1 [       生活中的水螅只对水蚤等生物具有威胁性，如果一个强有力的对手把它撕成碎片，碎尸万段的它能忠实地再生失去的部分，同时发育产生成千上万只水螅。实验证明，即使用消化酶把水螅消化分解成一个个单细胞，则每个细胞都能在最原始的条件下，完成一个完整个体的重建。若反复地纵切头部或以肿瘤促进物处理水螅，可产生多头的水螅。因此蚂蝗全身的每一个细胞都可被认为具有全能性，此是干细胞概念提出的最初原型。

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对细菌和原生动物等这些物种来说，从某种意义上可以认为是长生不老的。它们生命的终结并非由于衰老，而是因为被吞噬或被寄生宿主所摧杀、（或）被环境因素所影响。如果没有各种“夭折”因素影响，它们基本上被认为是永生的。+ q( o: s2 z/ ^8 O! S& E. l
     对一般真核生物来说，它们体细胞的死亡在所难逃.但癌细胞却是一个例外，它是一个很好的细胞永生的典范。现在认为惟独保持永久分裂能力的细胞才会永生，永久的细胞分裂是永生的前提，丧失细胞分裂能力就会造成死亡的来临，所以生命“永柱”的基础是细胞永久的分裂能力。

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哺乳动物（包括人）显然没有这么惊奇的再生能力，掉一根手指，从来不会再生一根指头出来。但一个不能否定其存在的事实是。哺乳动物体内同样也存在具有再生能力的组织和细胞。最明确的例子是，骨髓中的造血细胞，它们在一生中都保持分化和增殖能力，并每时每刻的产生出各种类型的血细胞和淋巴细胞，此再生祖细胞称为造血干细胞；另外的具有发育全能性的细胞也被找到，它们是发育早期存在于胚胎中的胚胎干细胞、及执行传种接代功能的生殖干细胞。

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由于细胞生物学和分子生物学技术的发展，研究发现组织干细胞的多能性完全出乎我们的意料，它们比我们想象的更要“多才多艺”，此是近几年才发现的一个事实。1997年，Eglitis等证明，成年动物的骨髓细胞可分化为脑中的大小胶质细胞；98年Ferrari等人发现骨髓来源的前体细胞参与肌再生与血管再生，即能分化为肌纤维细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞。99年Peterson等报道小鼠骨髓细胞也参与肝脏再生过程，此外，Yale大学的科学家发现，已执行骨髓移植的病人肝脏中，供体的骨髓细胞也同样参与肝细胞的再生和修复。

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2000年，两个独立的实验室同时捐文证明，在成体鼠中，骨髓细胞不仅能分化成神经胶质细胞，而且也能分化生成具有成熟功能的神经元。2001年Krause等通过单个骨髓源性细胞的移植实验证明，成体骨髓细胞可增殖分化产生机体内几乎任何一种组织的细胞；另外也有人把骨髓细胞像胚胎干细胞一样进行移植，发现被植进小鼠胚泡的骨髓细胞能进入胚胎三胚层组织。其实这些实验并不复杂，作为供体基因的标记不外乎三种，雄性Y染色体标记、GFP荧光蛋白标记和β-gal标记。; \( ]4 U, I* X0 u
       更使我们惊奇的是，干细胞能象超人一样听到远处损伤组织或正在死亡的细胞的 “呼叫声”，并可长途跋涉、准确的迁移到受损伤部位、进行分化和增殖，以补救死亡的组织及细胞。以上所列的实验结果目前已在全世界多家实验室重复或被证实，相关的文章差不多都发表在《科学》、《自然》和《细胞》等杂志上。

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发育成别种细胞的强劲驱动力乃是干细胞的一个重要特性，基于以上骨髓细胞能向多种组织、多型细胞分化的事实，我们是否可以推测：骨髓中是否存在与胚胎干细胞一样具有发育全能性的细胞在。虽然这是一个大胆的假设，但就已有的实验证据看，骨髓细胞符合全能性干细胞的标准。因骨髓细胞中也包含其它细胞的存在，我们给予其中具体发挥功能的干细胞一个特定的名称：骨髓干细胞，Bone Marrow Stem cells，BMS细胞。

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骨髓中已有两种细胞被证明是“ 多才多艺”的，它们是造血干细胞和骨髓基质细胞。造血干细胞被认识已有50多年的历史，是所有淋巴细胞和血细胞的祖细胞，用于临床也有多年历史，是目前唯一一种能从治本意义上治愈血液系统疾病、恶性肿瘤和一些免疫缺陷性疾病的方法——造血干细胞移植。骨髓基质细胞的分化多能性近几年也逐渐得到重视，它是一种骨髓细胞在培养中获得帖壁生长特性的粘附细胞，实验证明能向骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞等多种细胞分化。1 P7 n0 ~9 m1 I& T
       对此我们有理由认为，骨髓中的造血干细胞及骨髓基质细胞可能来自同一种细胞，即BMS细胞。此细胞在游离条件下以造血干细胞方式存在，分化产生血细胞和淋巴细胞；但它们在获得帖壁生长特性后，则向实体组织的细胞分化。这类细胞的一个重要特性是已获得粘附生长特性，此与游离的造血干细胞不同。

toni8038

拜读了，受益匪浅