干细胞综述
摘 要
干细胞指具有无限制分裂能力，同时亦可分化成特定组织细胞，在细胞生物发育阶段属于较原始时期的细胞。依干细胞可分化能力限制，又可分为全能干细胞和多能干细胞。由于干细胞具有这种分裂和分化的能力所以其成为组织再生，疾病治疗，逆转衰老等研究的实验材料。本文主要介绍几种干细胞相关的研究，并讨论干细胞的应用。
关键词：干细胞；胚胎干细胞；成体干细胞；应用
1 干细胞的定义
干细胞是具有自我更新能力和多向分化能力的细胞。按干细胞来源及分化潜能，干细胞可分为全能干细胞和特定组织干细胞(成体干细胞来源于成体组织如脂肪组织、外周血、骨骼、皮肤和肝脏等。前者能发育分化形成完整的机体，后者是一种或几种组织的起源细胞。按其分化的差异性分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
2 胚胎干细胞
20世纪80年代初英国剑桥大学的Evans和Kaufman用延缓着床的胚泡、美国加州大 学旧金山分校的Martin用条件培养基分别成功分离、体外培养了小鼠早期胚胎的内团细胞或上胚层细胞，建立了胚胎干细胞系。人胚胎干细胞是多能干细胞的主要来源，研究人员已经通过干细胞培养出血液、内皮、心肌、骨骼、神经细胞。胚胎干细胞（embryonic stem ceIIs，ES CeIIs），是动物早期胚胎（桑椹胚或囊胚）或原始生殖细胞（primordiaIgerm ceIIs，PGC）经体外分化抑制培养筛选出具有发育全能性的细胞。它在发育阶段上类似于早期胚胎的内细胞团细胞（inner ceII mass，简称ICM 细胞），具有与早期胚胎相似的分化潜能和正常二倍体核型的特点，兼有胚胎细胞和体细胞的类似特性，既可进行体外培养、扩增、转化和筛选，又可分化成包括生殖系在内的各种组织。Esc表达一些特殊的分子标志，如细胞内转录因子Oct3“、Rex一1和uTF一1等，碱性磷酸酶(AP、阶段特异性胚胎抗原(SSEA—l、
SSEA一3、SSEA4、转录调控抗原(TRA一1—60、TRA一1-81、同源蛋白转录因子(Nanog等．在启动分化过程中，这些分子的表达量都有明显的下调。
3 生殖干细胞
1992年在哺乳动物的生殖腺首次发现了生殖干细胞，这一干细胞群目前多来源于新生或成年鼠睾丸或卵巢组织，终生具有再生功能，生殖干细胞表达多种干细胞表面分子。生殖干细胞的表面标记物主要有：DDX4、POU5F1(OCT3／4和TFAP2C(AP一2y。小鼠的生殖干细胞与胚胎干细胞在蛋白组学、表观遗传学以及一些干细胞相关基因修饰上具有很大的相似性。在胚胎发育早期，外胚层形成之前，伴随着原肠胚性腺的发育，外胚层的部分细胞发生着原始生殖细胞特化。在原肠期，来源于胚胎外胚层和内脏内胚层的骨形态发生蛋白作为旁分泌的信号使得近端外胚层的一小部分细胞特化成原始生殖细胞祖细胞，它的一些体细胞相关基因如Blimpl的表达受到抑制导致它们最终分化为生殖细胞系。特化的原始生殖细胞开始从它们发生的初始位置——后原条迁移向中胚层。
4 诱导多潜能干细胞
借助基因导入技术将某些特定因子导入动物或人的体细胞，同时可选择性地在培养液中加入特定的小分子物质，即可将体细胞重编程为多潜能干细胞（iPS），此类细胞在克隆形态、生长特性、表面标志物、基因表达模式、表观遗传学特征、拟胚体(embryoidbodies，EBs形成、畸胎瘤(teratoma形成和嵌合体(chimeras形成(针对小鼠等方面与胚胎干细胞非常相似。体细胞重编程为iPS细胞所需转录因子组合需根据体细胞种类及其相应转录因子表达水平或额外加入的小分子化合物加以灵活选择。一般Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4 组合或Oct4、Sox2、Klf4组合即可将体细胞重编程为iPS细胞，只是后一种组合重编程的效率较前一种低许多。当选用小分子化合物时，可大幅度提高重编程效率和/或减少转录因子使用个数，增加转录因子使用个数(Oct4、Sox2、Nanog、Lin28、c-Myc 和Klf4，也可大幅度提高重编程效率．又如Oct4 和Klf4 2 种基因，甚至只用Oct4 一个基因，即可将神经干细胞或前体细胞转化成iPS细胞，这主要由于这些细胞本
身高表达Sox2、c-Myc 和Klf4，而当在培养液中加入小分子化合物BIX 或PD0325901 与CHIR99021，则可显著提高重编程效率．Oct4和Klf4 2 种因子与小分子化合物BIX 和Bay组合联用时，可高效率将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞，这时BIX 和Bay 可以弥补外源Sox2 的缺失，这是由于小鼠成纤维细胞重编程为
