干细胞系列小知识（Ⅴ）- 大数跨境

一米生物

2023-08-28

导读：我们将分多期内容分享传递更新、更全面的干细胞研究和应用信息，建议收藏！

干细胞分化

干细胞是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞，理论上具有分化成为完整胚胎的能力。因此，干细胞具有干性和功能性两种特性。干性代表了干细胞具有的多向分化能力，功能性代表干细胞具有的定向分化为成熟终末细胞的能力，两种特性相互牵制，机能互补。干细胞如需分化成为终末分化细胞，或者希望获得干细胞来源的终末分化细胞，其必然过程就是要抑制干细胞的干性，增强干细胞的功能性。

众多研究表明，诸多方法可以实现将干细胞诱导分化成为成熟的终末分化细胞。其中最主要的分化方向为神经细胞、心肌细胞、胰腺细胞、肝细胞、肺细胞、免疫细胞和血细胞几种类型，而实现干细胞定向分化的主要条件除常规干细胞培养基外，还需要增加促进干细胞分化的不同趋化因子。

信息来源：胚胎学/胚体形成的胚层分化-医学百科(yixue.com)

因为多能干细胞iPSCs的研发，2012年的诺贝尔生理学或医学奖颁发给了日本科学家中山伸弥。在体细胞中转入Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc四个调控细胞多能性的转录因子即可实现iPSCs的重编程技术[1]。至此得到了其他来源的多能干细胞，使多能干细胞作为研究材料更加成为可能，大大拓展了干细胞在医学等多方面的研究。

以诱导多能干细胞iPSCs为例，使用iPSCs诱导分化产生成体细胞，通常需要，基础培养基，细胞因子，和（或）小分子诱导剂以及多能信号通路抑制剂等。

根据不同组织器官在胚胎分化过程中来源的胚层。在促进干细胞分化为目的细胞的过程中酌情添加促进干细胞向目的胚层细胞分化的细胞因子，通路蛋白或其他物质。干细胞分化为内胚层细胞衍生器官常见与干细胞的胰岛细胞分化等。向中胚层分化中涉及很多组织器官，常见的有心肌细胞，肝脏细胞，肺细胞，血细胞等。干细胞向外胚层细胞衍生器官分化常见于脑细胞和神经细胞类的干细胞分化。详情见下表：

综上所述，多能干细胞向成体细胞或者专能干细胞分化时通常有两种方法实现。通过微环境调控的方法，来模拟正常生物分化发生过程从而使干细胞完成分化。或者直接使用化学药物方法进行认为干预的方法。在干细胞分化的研究过程中仍旧存在很多未解之谜，值得继续深入研究实践。

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参考文献

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[3] Jang S, Kang YH, et al. Cholinergic Nerve Differentiation of Mesenchymal Stem Cells Derived from Long-Term Cryopreserved Human Dental Pulp In Vitro and Analysis of Their Motor Nerve Regeneration Potential In Vivo. Int J Mol Sci. 2018 Aug 17;19(8):2434. doi: 10.3390/ijms19082434. PMID: 30126144; PMCID: PMC6122009.

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