揭秘：神奇干细胞原来是这样分化的！

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导语 / Introduction

从早年新闻报道的运动员用干细胞恢复运动功能，名人明星用其抗衰延老，到如今备受关注的干细胞治疗糖尿病、再生受损的视网膜、干细胞修复神经……

干细胞治疗成为了生命科学前沿最受重视的领域之一，而不少人也开始好奇，这样一个小小的细胞，是如何成为“万能细胞”的呢？它又是怎样通过怎样的分化方式到达治愈患者的目的呢？

在显微镜下，科学家为我们揭秘了干细胞的分化过程。

间充质干细胞

间充质干细胞（MSC）是当前干细胞临床应用最为广泛的一类，属于多能干细胞 ，可以分化为人体多种细胞，包括脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞、肌腱细胞等等。
在科学家的研究及努力下，间充质干细胞还可以诱导分化为肝细胞、胰岛β细胞、神经细胞等，具有重要的医学价值，可以免疫抑制、组织修复和再生器官。

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间充质干细胞的分化

在提取间充质细胞后，科学家将其放在黑暗的培养箱中，我们一般无法观察到详细的干细胞动态增殖情况。
现在，科学家们用有录像功能的显微镜，动态记录下来了间充质干细胞神奇的增殖行为。

有丝分裂

培育过程中，间充质干细胞会进行一个十分重要的分裂环节即有丝分裂。

显微镜下的间充质干细胞胞体收缩变圆，仿佛是在逐渐凝聚成一股力量，等待机会“蓄力爆破”。

△ 逐渐收缩成球体的间充质干细胞

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繁殖阶段

一段时间后，间充质干细胞达到了最旺盛的繁殖状态，当细胞数量几近饱和密度，染色体复制完成后再来一个分身式分裂，从而1变2,2变4,4变8……此时增殖数量、分裂次数陡增。
当然，镜头下的细胞增殖过程是被按下快进键的，通常低代数的细胞分裂一次所需要的时间大概是22小时，初期可以说相对漫长了。

△ 细胞一分为二，开始复制性增殖

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复制般的增殖，可确保染色体上的遗传物质DNA完全一模一样，使细胞的子代和亲代之间保持了遗传物质复制的稳定性。
最终，间充质干细胞将分化成特定的细胞群，帮助修复机体，治疗疾病。
值得一提的是，间充质干细胞不是一群进行的一系列分裂、增殖、分化的“木头人”。它们其实是会不停游走、奔波，积极与其他细胞碰撞、交流。

原代培养克隆性增殖

在原代培养期间， 间充质干细胞常常是克隆性增殖，先形成一个小的细胞团，然后围绕这个细胞团逐步向外增殖。
它们一边增殖边向外游走，慢慢占满一片领域。

△ 原代细胞边增殖边向外游走

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△ 占满了一大片领域

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传代培养相对分散

传代的间充质干细胞接种于平面培养瓶中，分散式分布在不同的位置。

△ 在培养瓶中分散的间充质干细胞

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间充质干细胞并不是在一个位置上增殖为一分为二，而是不断地游走，并与其他位置的细胞相互碰撞交流，在这个游走过程中同时进行裂变增殖。

△ 游走分裂壮大的增殖队伍

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小结

看完这些，大家对间充质干细胞强大的分裂增殖能力也有所了解了。
而也正因此，间充质干细胞在运用于临床时，发挥着超强的组织修复、器官再生的功能作用。
它们通过分化为成熟的组织器官细胞，可以用来替代受损伤的细胞；通过和细胞融合，可以挽救受伤细胞；同时，间充质干细胞还可以分泌细胞因子促进组织器官的干细胞增殖，分泌外泌体或微小囊泡，通过膜融合进入受伤细胞内部，甚至可以向受伤的细胞输送线粒体和其他物质等等。

了解干细胞的分化的过程，是细胞干预修复各类疾病与抗衰的基础。正是因为干细胞的分化功能，才使细胞治疗运用到相应疾病的实际治疗成为可能。
在中国干细胞第十一届年会上的开幕式上，中国科学家就表示，包括台湾地区，我国现已申报、注册的干细胞研究项目，已超过860个，仅次于美国，排名世界第二位。
中国干细胞研究已经迈入了从基础研究到临床转化的转折阶段。

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干细胞的研究方兴未艾，而我们也期待在未来的精准医疗中，中国科学家也将凭借全球领先的干细胞研究技术，让人们获得更高质量的健康与生命。

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来源：网络

审校：南风 | 咏彤

声明：本文仅作为科普，拒不接受商业用途的转载申请，亦不构成任何建议。

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