細胞潛能

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]

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。

全能性

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]

多能性

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

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

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

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

參考

  1. Hans R. Schöler. . Nikolaus Knoepffler; Dagmar Schipanski; Stefan Lorenz Sorgner (编). . Ashgate Publishing, Ltd. 2007: 28. ISBN 978-0-7546-5755-2.
  2. . (原始内容存档于2016-10-07).
  3. Tarik Regad; et al. . Wiley Blackwell. 2015: 3–5. ISBN 978-1-118-67062-0.
  4. Mitalipov S, Wolf D. . Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 2009, 114: 185–99. Bibcode:2009esc..book..185M. ISBN 978-3-540-88805-5. PMC 2752493可免费查阅. PMID 19343304. doi:10.1007/10_2008_45.
  5. Binder, Marc D.; Hirokawa, Nobutaka; Uwe Windhorst (编). . Berlin: Springer. 2009. ISBN 978-3540237358.
  6. Kazutoshi Takahashi, Shinya Yamanaka. . Cell. 25 August 2006, 126 (4): 663–676. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024.
  7. Vierbuchen T, Ostermeier A, Pang ZP, Kokubu Y, Südhof TC, Wernig M. . Nature. 2010, 463 (7284): 1035–41. PMC 2829121可免费查阅. PMID 20107439. doi:10.1038/nature08797.
  8. Kathrin Plath著, 韓忠朝、李宗金等譯. . 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. . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109 (31): 12556–61. PMC 3412010可免费查阅. 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. . Nature. 2006, 440 (7088): 1199–203. PMID 16565704. doi:10.1038/nature04697.
  11. 胡火珍、稅青林等. . 科學出版社. 2015: 189. ISBN 978-7-03-042238-5.
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