Глава 2 Свойства и типы стволовых клеток
Ипен Чериан
Соавторы
Г.Нандини, Анил Куриан,
Предисловие
К.Раджкумар
ДЖЭЙПИ
Глава 1 Введение
Ученым на протяжении веков было известно, что некоторые животные могут регенерировать недостающие части тела. Люди поделились этой способностью с животными , как морские звезды и тритоны. Хотя люди не могут заменить отсутствующую ногу или палец, наши тела постоянно регенерируют кожу, кровь и другие ткани. Эксперименты, проведенные в 1950-х с костным мозгом, установили существование стволовых клеток в виде мощных клеток, которые позволяют нам восстановить некоторые ткани. Это привело к развитию трансплантации костного мозга, которая в настоящее время широко используется в медицине как метод лечения.
ЧТО ТАКОЕ СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА?
Каждая клетка в организме человека может быть прослежена до оплодотворенной яйцеклетки, которая появился на свет при слиянии яйцеклетки и сперматозоида. Тело человека состоит не из одной, а более 200 различных типов клеток и все эти типы клеток поступают из пула стволовых клеток ранних эмбрионов.
Стволовые клетки являются неспециализированными клетками, которые развиваются в специализированные клетки, которые, в свою очередь, составляют различные типы тканей в организме человека. В период раннего развития, а также в более позднем возрасте, различные типы стволовых клеток дают начало специализированным или дифференцированным клеткам, таким как кожа, кровь, мышечные и нервные клетки, которые осуществляют конкретные функции организма (рис. 1.1 и 1.2).
|
|
|
В организме человека стволовые клетки были идентифицированы во внутренней клеточной массе эмбриона на ранней стадии, в некоторых тканях плода, пуповине, плаценте и в некоторых органах взрослых. В некоторых органах взрослых, стволовые клетки дают начало более чем одному специализированному типу клеток в этом органе (например: нервные стволовые клетки дают начало трем различным типам клеток, таким как нейроциты, глиальные клетки и астроциты) (рис. от 1,3 до 1,5).
Определение особенностей стволовых клеток
1. Стволовые клетки "самообновляются", т.е. стволовые клетки подвергаются делению при определенном воздействии. В то время как одна дочерняя клетка остается стволовой, другая становится более приверженной к формированию определенного типа клеток ("приверженцы предшественников") в процессе, называемом "асимметричное деление".
2. Стволовые клетки образуют множество типов клеток, то есть являются мультипотентными.
3. Одна стволовая клетка, при трансплантации в организм, производит полную "реформу" конкретной ткани. Стволовые клетки, таким образом, уже давно рассматривается как недифференцированные клетки, способные к пролиферации, самообновлению, производству большого количества дифференцированного потомства, и регенерации тканей (рис. 1,6).
|
|
|
Как стволовые клетки выглядят под микроскопом (рис. 1.7)?
Основа профилактической терапии
Исследования показывают, что при сравнении новые стволовые клетки способны размножаться и регенерировать эффективнее старых стволовых клеток, существующих в стареющем организме. Наличие молодых стволовых клеток, таких как те, которые мы предлагаем, делает процессы восстановления тела гораздо активнее. Так поврежденные клетки идентифицируются иммунной системой, и затем заменяются циркулирующими стволовыми клетками, опасные заболевания, такие как рак, вероятно, будут предотвращены. На самом деле, стволовые клетки можно считать конечной превентивной мерой здоровья. Лечение стволовыми клетками предполагает введение новых здоровых стволовых клеток и (потенциально) ремонт и замену поврежденных или утраченных клеток. Возможность восстановления поврежденных тканей и омоложения органов делает его очень эффективным для обратного развития болезненных процессов, а также признаков и симптомов старения. Анонс американской компании о клонировании эмбриона человека впервые поставил жаркие споры по этике исследований. Биотехнологическая компания - Advanced Cell Technology Inc. основана в штате Массачусетс, заявила, что исследование было направлено не на создание человека, а на создание эмбриона человека и добычи из него стволовых клеток для лечения заболеваний, начиная от болезни Паркинсона до диабета.
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1.9
Достоинство
стволовых клеток
Глава 2 Свойства и типы стволовых клеток
Стволовые клетки отличаются от других типов клеток в организме. Независимо от их источника, стволовые клетки имеют три общих свойства:
1. Стволовые клетки неспециализированные: Одно из фундаментальных свойств стволовых клеток является то, что она не имеет в тканях никаких специфических структур, которые позволяют ему выполнять специализированные функции. Стволовая клетка не может:
1) Работа со своими соседями, чтобы перекачивать кровь по организму (например, клетки сердечной мышцы).
2) Нести молекулы кислорода через кровь (например, красные кровяные тельца).
3) Огонь электрохимические сигналы в другие ячейки, что позволяет организму более или говорить (как и нервные клетки). Несмотря на эти, неспециализированных стволовых клеток может привести к специализированных клеток, включая клетки сердечной мышцы, клетки крови или нервных клеток.
2. Стволовые клетки могут делиться и обновляться в течение длительного периода. Мышечные, кровяные или нервные клетки не тиражируют себя нормально. Однако стволовые клетки могут реплицироваться много раз. Когда клетки размножаться не в первый раз это называется распространением. Когда стволовые клетки размножаться в течение многих месяцев в лаборатории,это может принести миллионы клеток. Клетки, как говорят, способны к долгосрочныму самообновлению, если в результате клетки продолжают быть неспециализированные, как родитель стволовых клеток.
3. Стволовые клетки могут давать начало специализированных клеток: При неспециализированности стволовые клетки дают начало специализированным клеткам, процесс называется дифференциации. Ученые только начинают понимать, сигналы внутри и вне клетки, которые вызывают дифференцировке стволовых клеток. Внутренние сигналы клеток контролируются , генами разбросанными по всем ДНК, и они несут кодированные инструкции для каждой структуры и функции клетки. Внешние сигналы включают в себя физический контакт с соседними клетками, и определенных молекул в микроокружения (Рис. 2.1 и 2.2).
Потенции: определяет дифференциацию потенциал стволовых клеток (потенциал, чтобы дифференцироваться в различные типы клеток) (Рис. 2.3 и 2.4).
Тотипотентные стволовые клетки: Производится путем слияния яйцеклетки и сперматозоида. Клетка производит первые несколько подразделений оплодотворенной яйцеклетки также тотипотентных (рис. 2.5). Эти клетки могут дифференцироваться в обоих типах клеток: эмбриональных и экстраэмбриональных.
Плюрипотентные стволовые клетки: Потомки тотипотентных клеток дифференцироваться в клетки, полученные из любых трех зародышевых слоев (Рис. 2.6A и B ).
Мультипотентные стволовые клетки могут производиться только клетками близких родственников (например, гемопоэтические стволовые клетки дифференцируются в эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, и т.д.) (Рис. 2.7).
Унипотентные клетки: Хотя они могут производить только один тип клеток, они имеют свойство самообновления, которые отливают из них не стволовые клетки.
ТИПЫ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Стволовые клетки находятся во всех человеческих этапах, начиная с самых ранних этапов развития человечества и до конца жизни. Все стволовые клетки могут оказаться полезными для медицинских исследований, но каждый из типов имеет как обещание и ограничения.
1. Эмбриональные стволовые клетки, которые могут быть получены из самых ранних этапов развития человека, имеют потенциал, чтобы произвести все типы клеток тела (Рис.2.8)
2. 
Взрослые стволовые клетки, Которые находятся в определенных тканях в полностью развитых людей, от малышей до взрослых, могут быть ограничены на выпуск определенных типов специализированных клеток (Рис. 2.9)
Недавно ученые также выявили стволовые клетки в пуповинной крови и плаценте, которые могут привести к различным типам клеток крови.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 145; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!