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干细胞概述

干细胞是一种未分化的生物细胞,具有独特的自我更新和分化能力。它们存在于成体和胚胎发育过程中。这些细胞可分裂产生子代细胞,并有可能发育成具有特殊功能的不同细胞类型,如肌细胞和血细胞。由于干细胞的自我更新能力极强,可作为机体的修复系统。可将干细胞从其来源中取出,然后在干细胞培养基中进行体外培养。

干细胞的类型

干细胞可大致分为三类:

1.胚胎干细胞

此类细胞(缩写为 ESC)来自已在体外受精的胚胎的内细胞团,供体在签署知情同意书后捐献此类细胞用于研究目的。胚胎干细胞可以分化成任何细胞系,因此它们属于多能干细胞。

2.成体干细胞

此类细胞有时被称为体干细胞,是来自组织或器官的未分化细胞。成体干细胞可充当内部修复系统,为因疾病、损伤或正常损耗而受损或死亡的细胞产生替换细胞。成体干细胞存在于体内各处。较为常见的两种类型是造血干细胞 (HSC)(通常来自于外周骨髓或血液)和间充质干细胞 (MSC)(可从骨髓和各种其他组织中收获)。因为这些子类别中的每一种都可以分化为数量有限的细胞类型,所以它们被称为多能细胞。HSC 可产生所有血液中的细胞,MSC 可产生脂肪或骨骼。

3.诱导多能干细胞

诱导多能干细胞 (iPSC) 来自于成体细胞,这些细胞被重新编程为未分化的多能状态干细胞。典型来源为皮肤细胞和血细胞。

干细胞培养

体内,成体干细胞见于高度专用的微环境中。要在人为环境中达到干细胞增殖峰值,进行体外细胞培养时需要具备优化的细胞培养基、试剂和培养条件。干细胞培养基、试剂和生长因子(包括细胞因子)的选择对细胞分化为明确表型的效果有影响。

由于干细胞多种多样,没有通用的最佳细胞培养基。不同的干细胞类型需要不同的培养条件。干细胞培养物通常使用无血清和不含动物成分 (ACF) 的培养基。

什么是干细胞培养基?

干细胞培养基是支持干细胞(如间充质干细胞和造血干细胞)生长和增殖的专用制剂。有多种培养基类型可促进干细胞分化或多能性的扩展和维持。