漲知識!幹細胞是神奇的生命種子,帶你認識多種幹細胞

我們都知道幹細胞是神奇的生命種子。在幹細胞家族中，與我們息息相關，但又不太了解的幹細胞。比如：臍帶血造血幹細胞、臍帶間充質幹細胞和胎盤幹細胞等等。有人說，光看這些名字就蒙圈了。那麼，這幾種幹細胞之間究竟有什麼區別呢？今天就跟大家簡單介紹一下幹細胞的分類吧~

一、幹細胞的劃分

幹細胞，指的是胚胎或人體內，既能自我複製，又具有分化潛能的細胞。

圖-幹細胞自我更新和分化功能

幹細胞有兩種分類法:根據分化潛能或來源分類。

圖-幹細胞2種分類方式

1. 按分化潛能分為：全能/多能/專能幹細胞（選讀）

全能幹細胞（Totipotent）：受精卵，能夠發育成完整生命體。

多能幹細胞（Pluripotent）指能分化為多種組織細胞的幹細胞。

專能幹細胞（Unipotent）是幹細胞中分化能力最低的一類，只能向一種類型或密切相關的類型的細胞分化。

2. 按來源分為：胚胎/成體幹細胞

（1）胚胎幹細胞（embryonic stem cells）

胚胎幹細胞是一種高度未分化細胞，具有發育全能性，能被誘導分化成機體幾乎所有細胞類型，但不能發育成完整的個體，因此不屬於全能幹細胞。

（2）成體幹細胞（tissue-specific stem cells）

成體幹細胞是存在於已分化組織中的未分化細胞，遍布機體的各種組織器官，通常產生某種細胞的前體(又稱前細胞或祖細胞), 然後成熟為特化細胞，是組織器官的「後備軍」。

圖-組織中的成體幹細胞

二、胚胎幹細胞

1. 胚胎發育過程

受精卵形成後，分裂擴增到16~32細胞周期，形成桑椹胚；桑椹胚繼續分裂+分化，一部分細胞成為胚胎的胚體，另一部分細胞成為滋養層（發育成胎盤和胎膜）；胚體和滋養層之間開始出現腔，這時候的胚胎時期稱囊胚期；囊胚繼續分化為3個胚層，進入原腸胚期：3個胚層分別是內胚層、中胚層和外胚層。內胚層發育為消化器官、消化道、胰腺，中胚層發育成內臟、骨骼的平滑肌和血液，外胚層發育為腦、皮膚和毛髮。

2. 胚胎幹細胞的來源

胚胎幹細胞來自原腸胚前的囊胚期，由於囊胚期以及出現了胚體和滋養層的分化，所以胚胎幹細胞雖能發育成胎兒的各個部位，卻不能發育成胎盤、胎膜，因此不能成為完整個體。

隨著胎兒長出四肢、臟器、神經、脈管，胚胎幹細胞完全消失，我們出生後，取而代之起分化維持作用的是各個器官組織的成體幹細胞。

三、成體幹細胞

成體幹細胞（又稱組織幹細胞）分為表皮幹細胞、神經幹細胞、肌肉乾細胞、造血幹細胞等，成體幹細胞起源於發育時期，屬於胚胎形成不同器官後的「剩餘產品」，不同成體幹細胞淵源如下：

註：祖細胞屬於不完全的幹細胞，它們具有分化為特化細胞的能力，但不具備自我增殖、維持數量的能力，可把祖細胞看做幹細胞分化成特化細胞的「中間體」.

1. 造血幹細胞

造血幹細胞（HSC）能分化為骨髓向和淋巴向的祖細胞。骨髓祖細胞分化為血細胞和免疫細胞，包括肥大細胞、巨噬細胞、粒細胞，血細胞包括紅細胞和血小板。

淋巴祖細胞分化為適應性免疫系統的主要免疫細胞：自然殺傷（NK）細胞、B淋巴細胞和T淋巴細胞。

2. 神經幹細胞(Neural Stem Cell)

神經幹細胞在神經遞質、激素、生長因子、損傷或環境因素改變等的刺激下，可分化為形成不同類型的神經元、星形膠質細胞及少突膠質細胞。此外，神經幹細胞在體外也能保持這種多向分化潛能，並且在移植後與宿主的神經組織良好整合。

3. 表皮幹細胞

表皮幹細胞位於表皮基底層，能分化成皮膚、毛髮相關的細胞，如皮脂腺、毛囊、角質層細胞等。

圖-人類表皮幹細胞

4. 肝臟、胰腺相關細胞的分化

肝臟和胰腺均由胚胎的內胚層發育而來,內胚層有腹側和背側之分，其中腹側內胚層分化為肝祖細胞和胰祖細胞，背側內胚層分化為胰祖細胞，隨後發育形成胎兒的幹細胞、膽管細胞、胰腺分泌細胞和胰導管細胞等。

肝祖細胞和胰祖細胞能夠按照既定方向分化（如上圖），但祖細胞不屬於真正意義的幹細胞，因為不具備對稱分裂、自我增殖、維持數量的功能，僅具有分化為特化細胞的功能。

在胎兒出生前，肝祖細胞和胰祖細胞完成分化，在出生後，肝臟和胰腺的維持、修復並不依靠這兩種祖細胞（非典型幹細胞），而是依賴既有特化細胞的分裂增殖。

5. 胃腸幹細胞

胃腸道和相比其他組織更新最頻繁(3-7天)，因此胃腸上皮黏膜的細胞始終處於高再生壓力下。為了維持胃腸道的穩態，必須保持細胞凋亡、衰老和新細胞的增殖分化之間的重要平衡——這種平衡依賴於胃腸道幹細胞。

胃幹細胞一般位於胃的頸部和峽部；小腸幹細胞位於小腸黏膜隱窩底部、潘式細胞上，大腸幹細胞一般定位於結腸凹陷處。幹細胞數量可能在胃腸道的不同區域變化，胃腸道幹細胞可以分化為胃腸道所需要的各種細胞。

7.間充質幹細胞

間充質幹細胞（mesenchymal stem cell, MSC）來源於中胚層，具有分化為成骨細胞、神經細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、成纖維細胞、心肌細胞的潛能。MSC常存在於骨髓、脂肪、肌肉、臍帶血、關節液等部位，目前研究已能從多種組織中分離。

【小結】

本文簡介幹細胞分類和分化，並明確了「我們體內維持機能的幹細胞是成體幹細胞」這一概念，之後將對幹細胞衰老進行介紹。