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內細胞群(ICM)中的細胞具有多能性,能夠分化成機體的多種結構。

細胞潛能(Cell potency)是指一個細胞可以分化爲其他種細胞的能力[1][2]。一般來說,一種細胞可以分化成越多種不同類型的細胞,就可以認爲這種細胞的細胞潛能越大。細胞潛能從大到小可以分爲「全能性」(Totipotency,如受精卵)、「多能性」(Pluripotency,如胚胎幹細胞(ESC))[3]、「多潛能性」(Multipotency,如間充質幹細胞)、「寡能性」(Oligopotency,如淋巴細胞)、「單能性」(Unipotency)[1]

全能性编辑

全能 (Totipotent)幹細胞可以獨立發育爲一個完整的個體。詞根「toti-」源自拉丁語totus,意爲「整個」。在動物細胞中,只有受精卵生殖細胞被認爲具有全能性[4][3]

多能编辑

多能(Pluripotent) 幹細胞具有分化爲三個胚層的細胞的潛能,換言之,這類細胞能夠分化成胚胎除了胎盤以外的所有結構。通過內細胞群(ICM)體外培養取得的胚胎幹細胞(ESC)即爲典型的多能幹細胞[5][3]

山中伸彌的團隊在2006年發表了通過導入四個外源性基因(Oct3/4Sox2c-MycKlf4)使體細胞轉化爲人工誘導多能幹細胞(iPSC)的方法。使用該方法產生的iPSC具有多能性,多方面的性質與胚胎幹細胞接近,並且打破了長久以來「動物細胞的分化不可逆」的觀點[6]

多潛能编辑

多潛能—或多分化能—(Multipotent)細胞可以分化爲多種細胞[7],這一類細胞又稱為前驅細胞 (progenitor cell)。間充質幹細胞(MSC)這一大類就是典型的多潛能幹細胞[8]

目前的研究表明,在一定條件下,專能幹細胞能夠分化自然條件下無法分化成的細胞[7],如已有課題組將人臍帶血造血幹細胞誘導分化爲神經元[9]。專能幹細胞轉化爲多能幹細胞也是幹細胞領域研究的熱點之一[10]

寡能编辑

寡能 (oligopotent)的細胞能夠分化成少數幾種細胞。細胞潛能屬於寡能的細胞有淋巴細胞以及骨髓幹細胞[1]

單能编辑

單能 (unipotent)細胞只能分化爲一種細胞,又稱爲前身細胞(precursor cell)。[11]

參見编辑

參考编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Hans R. Schöler. The Potential of Stem Cells: An Inventory. (编) Nikolaus Knoepffler; Dagmar Schipanski; Stefan Lorenz Sorgner. Human biotechnology as Social Challenge. Ashgate Publishing, Ltd. 2007: 28. ISBN 978-0-7546-5755-2. 
  2. ^ Stem Cell School: Glossary. (原始内容存档于2016-10-07). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Tarik Regad; 等. Principles of Stem Cell Biology and Cancer. Wiley Blackwell. 2015: 3–5. ISBN 978-1-118-67062-0. 
  4. ^ Mitalipov S, Wolf D. Totipotency, pluripotency and nuclear reprogramming. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 2009, 114: 185–99. Bibcode:2009esc..book..185M. ISBN 978-3-540-88805-5. PMC 2752493. PMID 19343304. doi:10.1007/10_2008_45. 
  5. ^ Binder, Marc D.; Hirokawa, Nobutaka; Uwe Windhorst (编). Encyclopedia of neuroscience. Berlin: Springer. 2009. ISBN 978-3540237358. 
  6. ^ Kazutoshi Takahashi, Shinya Yamanaka. Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors. Cell. 25 August 2006, 126 (4): 663–676. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024. 
  7. ^ 7.0 7.1 Vierbuchen T, Ostermeier A, Pang ZP, Kokubu Y, Südhof TC, Wernig M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature. 2010, 463 (7284): 1035–41. PMC 2829121. PMID 20107439. doi:10.1038/nature08797. 
  8. ^ Kathrin Plath著, 韓忠朝、李宗金等譯. 幹細胞的細胞生物學(The Cell Biology of Stem Cell). 科學出版社. 2010: 152. 
  9. ^ Giorgetti A, Marchetto MC, Li M, Yu D, Fazzina R, Mu Y, Adamo A, Paramonov I, Cardoso JC, Monasterio MB, Bardy C, Cassiani-Ingoni R, Liu GH, Gage FH, Izpisua Belmonte JC. Cord blood-derived neuronal cells by ectopic expression of Sox2 and c-Myc. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109 (31): 12556–61. PMC 3412010. PMID 22814375. doi:10.1073/pnas.1209523109. 
  10. ^ Guan K, Nayernia K, Maier LS, Wagner S, Dressel R, Lee JH, Nolte J, Wolf F, Li M, Engel W, Hasenfuss G. Pluripotency of spermatogonial stem cells from adult mouse testis. Nature. 2006, 440 (7088): 1199–203. PMID 16565704. doi:10.1038/nature04697. 
  11. ^ 胡火珍、稅青林等. 醫學細胞生物學(第7版). 科學出版社. 2015: 189. ISBN 978-7-03-042238-5.