更新自身,也产生不同后代
干细胞具有两个相互关联的能力:经过分裂仍能维持具有干细胞性质的细胞,同时能够产生走向特定功能的分化后代。单纯增殖很快并不足以说明干细胞身份;研究必须关注后代保留了什么能力,以及能形成哪些细胞类型。
组织中的干细胞参与细胞补充与组织维持。通常所说的成体或体细胞干细胞,并非只存在于成年人,它们在不同生命阶段都可出现。造血干细胞能够产生多种血细胞,但这不意味着它们天然可以生成身体的任何一种组织。
分化潜能与来源是两条分类轴
全能性指单个细胞具有形成完整个体的潜能,包括胚胎以及胚外膜和组织。多能性则用于能够产生身体多种、涵盖三个胚层细胞类型的状态,不能据此认定单个细胞足以自行构成完整个体。中文语境中这些术语容易混用,讨论时应说清检验的能力范围。
胚胎干细胞通常由囊胚的内细胞团建立培养细胞系,可在适当条件下持续增殖并保持多能性。组织干细胞的后代范围通常较窄。诱导多能干细胞则从已分化细胞经重编程获得;它与胚胎干细胞可共享许多性质,但来源不是同一回事。
不能只看外貌和标记
山中伸弥2007年的综述回顾了小鼠成纤维细胞重编程研究。2006年的工作以四种转录因子组合获得类似胚胎干细胞的细胞,它们可增殖并形成含多类组织的畸胎瘤,但最初筛选得到的细胞在基因表达和DNA甲基化等方面仍有差异,未能形成成年及生殖系嵌合体。
随后采用更严格筛选标记的研究,获得能参与成年小鼠多种组织、并能贡献生殖系的细胞。这组比较说明,外形相似或出现一个标记,只是证据的一部分;持续培养、分化能力和适用动物体系中的发育贡献,可对“多能”提出更强的功能检验。
参考:[3]
研究工具不等于疗效承诺
重编程为研究细胞命运提供了可以操纵和比较的模型。诱导多能干细胞还可用于研究发育、衰老和药物反应。这里的价值不只是制造更多细胞,而是把特定遗传背景与分化过程放到可观察的实验条件下。
不过,培养中能够生成某类细胞、动物实验中具有发育贡献和安全有效地用于人体,是不同层次的结论。早期重编程研究已经明确讨论遗传操作和肿瘤形成等风险。干细胞是一类需要按功能和条件验证的生物学对象,不是可以概括所有修复能力的标签,更不能自动成为某项治疗宣传的依据。