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15.6: 胚胎干细胞
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15.6: 胚胎干细胞

胚胎干细胞是未分化的多能干细胞,这意味着它们可以在体内产生任何类型的细胞。这使它们在科学和医学上具有巨大的潜力,因为它们可以产生特定的细胞类型,用于研究或替换因损伤或疾病而丢失的身体细胞。

起源

胚胎在囊胚期的内部细胞团中存在胚胎干细胞,发生在人类受精后3-5天左右,胚胎才被植入子宫。人胚胎干细胞通常来源于体外受精 (IVF) 过程中留下的捐赠胚胎。

细胞在培养基中收集和生长,在培养基中它们可以无限期地分裂,形成胚胎干细胞系。在某些条件下,胚胎干细胞可以自发分化为多种细胞类型,也可以定向分化,产生所需的细胞类型。科学家可以通过控制培养条件(如改变培养皿的表面或向培养基中添加特定的生长因子)以及通过对细胞进行基因改造来控制哪些细胞类型。通过这些方法,研究人员已经能够从胚胎干细胞中产生许多特定的细胞类型,包括血液、神经、心脏、骨骼、肝脏和胰腺细胞。

再生医学

再生医学是指创造活的、有功能的组织来代替死亡的、患病的或有故障的组织。鉴于胚胎干细胞能够分化为任何细胞类型,它们被用于再生医学。虽然这一领域还处于早期阶段,但从胚胎干细胞中已经产生了几种潜在的有益细胞类型,临床研究已经开始在患者中测试它们的安全性和有效性。一些初步结果是有希望的,例如,瘫痪患者在接受胚胎干细胞衍生神经系统细胞治疗后恢复了一些运动。此外,胚胎干细胞还可用于研究人类发育过程中的早期事件,这在其他方面是困难的,并提供了可用于药物测试和其他科学研究的特定细胞类型的来源。


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