干细 🌳 胞的分类 🐎 和培养(干细胞的分类和培养特点)
- 作者: 张北芸
- 来源: 投稿
- 2025-08-22
1、干细胞的 🦁 分类和 🦈 培养
干 🐴 细 🐡 胞的分类 🕷
干细胞根据其分化潜能和胚胎发生来源可分为 🐛 以下类型:
全能干细胞:具有 🦉 分化为所有胚层和胎外组 🐼 织潜能。包:括
合子:受精 🐱 后 🦟 的 🐦 单细胞胚胎
内细胞 🐅 团:胚胎发育早期形成 🐋 的细胞 🌻 团
胚胎干细 🦊 胞(ESC):从 🍀 内细胞团中 💐 分离的细胞
多能干细胞:具有分化为多 🪴 个胚层,但不能分化为胎外组织的潜能。包:括
诱导多能干细胞 🐡 (iPSC):通过转录因子重编程成熟细胞而产生的类似的细胞 ESC
生殖系干细胞 🐺 (GSC):产生 🦢 生殖细胞的细胞
单能干细胞:仅具有分化为特定细 🐦 胞类型的潜能。包:括
造血干细 🌼 胞(HSC):产生血 🐴 细 🌺 胞的细胞
肠道干细胞:维 🐼 持肠道上皮的细胞
组织 🐝 干细胞:存在于特定组织中,具,有自我更新和 🐱 分化潜能维持组织稳态。包:括 🐡
表皮干 🦉 细 🐺 胞:产生 🐦 表皮细胞
脂肪干细胞:产生 🐅 脂肪细胞
干 🐒 细胞的培 🦍 养
干细胞的培养是研究和治疗用途的关键步骤培养。方法因干 🍀 细胞类型而异,但通常涉及以下步骤:
无血 🦅 清基质:使用不含血 🐕 清的培养 🐠 基,以防止分化因子干扰细胞生长
生长因子:添加特定生长因子 🦋 以促进自我更新和分化 🌷
基底膜替代 🕸 物:提供与细胞 🐡 自然环境类似的基 🍀 质
feeder 细胞:通过分泌支持因子,为干 🐋 细胞提供支持性的微环境
传代 🕷 :定期分割培养物,以 🦟 维持其活力和分化潜能
培养条件的优化对于维持 🦉 干细胞的特性和防止分化至关重 🌷 要。
2、干细胞的分类和 🍀 培养特 🐈 点
干细 🌳 胞 💐 的分类
根据分化潜能,干细胞可分 🌴 为以 🌻 下类型:
全能干细胞能:够分化为所有胚层(外 🌳 胚层、中胚层、内胚层)的细胞。
多能干细胞能 🐶 :够分化为两种或两种以上胚层的细 🐺 胞。
单能干细胞:只能分 🦟 化为一种特 🦁 定类 🐱 型的细胞。
按来 🍁 源分 🐧 为:
胚胎干细胞(ESCs):来自 🕊 内细胞群(ICM)的早期胚胎。
胚胎外 🐝 干细胞:来自胚胎但不在 🦁 ICM内的细胞,如羊膜外覆盖层和胎盘。
成体干细胞 🦄 :存在于成熟组织中的干细胞 🐛 ,如骨髓、脂肪组织和皮肤 🍀 。
诱 🕷 导多能干细胞(iPSCs):通过体细胞重编程技术从成熟细胞中产生的多能干细胞。
干细胞 🐯 的培养特点
培养干细胞 🦢 时需要考虑其特殊的生长要求:
基底膜:干 🌸 细胞通常需要附着在基底膜上生长。合适的基底 🌷 膜材料包括胶原蛋白、明胶或Matrigel。
培养基:干细胞培养基通常需要补充生 🐘 长因子和营养物质,如和补充EGF、FGF剂B27。
无血清培养:干细胞通常在无血 🌴 清条件下培养,以避免 🌲 血清中的促分化因子影响干细胞的自我更 🍀 新能力。
重组因子:对于 🌺 一些干细胞类型,如ESCs,需要添加重组因子如(来LIF)维持其多能性 🐝 。
培 🐞 养温度:干细胞通常在37℃、5% CO2的条件下培养。
传代:干细胞需 🦢 要定期传代(分割和再培养),以维持其增殖能力传代。时需要(加)入。解 🐴 离酶如胰蛋白酶以分离细胞
冷冻保存:干细胞可以通过 🦟 低温保存以,便长期储存和运输冷冻保存。前需要添加冷冻保护剂(如二甲基亚砜以)防。止细 🐟 胞损伤
分化:干细胞可以通过特定条件下培养诱 🐠 导分化成各种专业细胞类型。
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3、干细胞 🐵 的分类和培 🐬 养方式
干细胞的分类 🦄
干细胞 🐘 根据其 🌲 分化潜能和来源分为以下几类:
全 🦁 能干细 🦄 胞 🌴 :
胚胎干细胞(ESC):来自内细胞 🦟 群,具(有分 🌷 化为所有胚层外胚层、中胚层内胚层、的)潜能。
诱导多能干细胞(iPSC):通过转录因子诱导体细胞重编程而 🌸 获得,具有类似于 ESC 的分化潜能。
多 🕷 能干细胞 🦆 :
成体多能干细胞:存在于特定组织中,具有 🦅 分化为该组织所有细胞类型的潜能(例,如造血干细胞、神经干细胞)。
寡能 🐅 干 🌻 细胞:
仅能分化为有限数量的细胞类型,例如心肌祖细胞(可分 🐒 化为心肌细胞)或(软骨祖细胞可 🌻 分化为软骨细胞)。
单能干细胞 🐈 :
只能分化为一种特定 🐯 的细胞类型,例如 🦊 皮肤干细胞(可分化为皮肤细胞)。
干细 🌹 胞 🐅 的培养方式 🦟
干细胞的培养方 ☘ 式取决于其类型和研 ☘ 究目的:
胚胎干细 🐡 胞(ESC)培 🦅 养:
在含有抑制分化的抑制剂的培养基中进行,并 🌴 保持无分化状态 🕊 。
使用特殊的 🦢 培 🐵 养基和基质,例如胚胎干细胞培 🦁 养基和美山羊血清。
需要定期传代,并监控分化情况以 🌿 防止形 🌲 成畸胎 🐟 瘤。
诱导多 🐝 能干细 🐳 胞(iPSC)培养:
与 ESC 培养类似,使用含有抑制 🦟 因子的培养基。
在诱导重编程阶段后,需要仔细监测以确保完全重 🐯 编程和获得正确的细胞特性。
成人 🍀 多 🦁 能干细胞培 🐈 养:
从特 🐦 定组织中分离并培养,使用含 🌾 有特定生长 🐧 因子的培养基。
可能 🐼 需要预刺激以激活增殖和分化。
培养时间和条件因细胞 🐶 类型而异。
寡能和 🐕 单 🐞 能 🕸 干细胞培养:
使用针对性 🦉 生长因子 🐛 和培 🦉 养条件进行分化诱导。
培 🌻 养时间 🐘 和条件因细胞类型而异 💮 。
4、干细胞的分 🦊 类 🐘 和培养方法
干 🌸 细胞的 🐯 分类
干细胞根据其发育潜能和来源可 🦊 分为以下几种类型:
根据发育潜能 ☘ 分 🐛 类:
全能干细胞 (ESC):源自胚胎内细胞团,具 (有 🌻 分化成所有胚层外胚层 🦁 、中胚层内胚层、并) 形成整个有机体的能力。
多能干细胞 (PSC):包括 🦆 胚胎干细胞 (ESC) 和诱导多能 🐛 干细胞 (iPSC),具,有分化成多 🐒 个胚层组织的能力但并非所有。
寡能干细胞:只能分化成有限 🐶 数量的细胞类型,例如造血干细胞。
单能干细胞 🦢 :只能产生一种特定类型的细胞,例如肌肉干细 🕊 胞。
根 🐞 据来源分 🐡 类 🐅 :
胚胎 🌺 干细胞 (ESC):源自胚 🌼 胎 🐴 内细胞团。
成体干细胞:存在于成年个体的特定组织中,具有产 🌸 生更多该组织细胞类型的能力。例,如。骨髓中的造血干细胞
诱导多能干细胞 (iPSC):通过将成体细胞重新编程为类似于 ESC 的状态而产生 🌹 的,具 ESC 有类似于的分化潜力。
干细胞的培 🕷 养方法 🐎
干细胞培养是一种复杂且要 🦁 求严格的过程,涉及以下主要步骤:
1. 细胞分 🦋 离:
酶促分离:使用酶将干细胞从组 🐞 织中解离出来。
机械分 🐒 离:使用物理方法,例,如过滤或离心分离细胞。
2. 培养基 🌲 准 🌸 备 🐟 :
选择合适的培养基,其中包含干细胞生长和增殖所需 🌼 的特定营养物质和生长因子。
补充培养基以提供必需 🐯 的成分,例如血清和生长因子。
3. 培 🐡 养条件:
培养皿或培养瓶 🌷 :提供贴附或悬 🦋 浮生 🐎 长的表面。
无菌条件 🕸 :防止 🐵 污染和感染。
温度和湿度控 🕸 制:维持细胞生长所需 🐬 的最佳条件。
定 🌳 期喂养 🐯 :更换培养基以 🦍 提供新鲜营养并去除废物。
4. 传 🐴 代和扩增 🌵 :
当细胞生长达到一定密度时,需要传代到新的培 🐴 养皿或培养瓶中。
通过分裂和 🌸 增殖,可以扩增干 🦟 细胞群以获得大量细胞。
5. 干细 🦍 胞 🌾 特性的 🌵 维持:
选择性培养基和生长因子可维持干细胞的未分化状态和分化潜力 🦁 。
通过监测 🦈 细胞标记和功能试验来评 🦍 估干细胞 🐼 特征。