原初细胞
原初细胞(naive cell )是能够分化成肌细胞、血细胞、神经细胞等不同细胞,进而发育成各种器官。
从原初细胞 开始,我们追逐的那个细胞必须是那一个可以产生具有其特性的的细胞,也就是具有繁殖能力的细胞!这种分化功能使胚胎干细胞具备了巨大的医疗应用潜力。使得原初细胞在生物界有着举足轻重的地位。对于我们研究癌细胞扩散,从事内脏移植手术都有十分重要的作用。
孢子发生过程中,最早可认识阶段的营养体是一个单核原初细胞,原初细胞通过分裂直接在细胞内产生生殖细 胞,形成一个细胞包围另一个细胞的状态,在以后的过程中,包围细胞不再分裂,生殖细胞进行一系列的分裂,形成双孢子型泛孢子母细胞。生殖细胞分化成10个细胞,形成二个产孢子单元,每个产孢子单元由5个细胞组成,两个壳瓣原细胞位于两边包围着两个极囊原细胞和一个双核孢子质细胞,最后形成两个孢子。这是首次能够观察原初细胞抗体反应的多样性,并直接测量它们全套的分子特性。”纺锤体是细胞分裂时的结构,它帮助细胞划分遗传信息。当细胞准备分裂时,它会复制自己的遗传物质。微管开始移动,重组形成纺锤形的结构,并缚有遗传物质。随后细胞启动分裂过程将复制的遗传信息分开。也就完成了繁殖的过程。
正常细胞的分裂结果是得到两个与原初细胞一样的细胞。但在干细胞中,情况有所不同。它可以均分遗传信息,
得到两个一样的干细胞;也可以进行不对称分裂,得到一个与原初细胞一样的干细胞及一个不同的子细胞;甚至还可以分裂形成两个独特的细胞。在哺乳动物的发育和组织维护过程中,干细胞不断地采用不同种类的细胞分裂以平衡自我更新和分化。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞。但是两种干细胞都和普通细胞分裂结果不同,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
在特化细胞形成过程中,也有逐渐失去原初细胞所具有的结构和大部分生化过程的情况,哺乳类动物的红细胞生 成就是一个突出的例子。各种特化细胞组成不同的组织,组织再建成器官和系统。它们之间相互作用又相互协调,使高等有机体进达到完善的高效能的生理水平。特化只是个特殊的名称,是分化程度剧烈的表现,实质就是分化的结果。高度特化的原初细胞是可以在分裂的,只是很难在自动分化了。 一般大多数体原初细胞都是高度分化的, 除了很少的原初细胞是可以在进行分化的,比如造血干细胞等。 而高度特化的原初细胞有 神经原初细胞,成熟的原初红细胞,原初肌肉细胞等。分化程度很高, 分化程度越高的细胞分裂能力越低, 高度特化的原初细胞在通常情况下是不能分裂的 。
1、将原初细胞注射到脊髓中时,这些细胞可以迁移到受损部位,并发育成成熟神经细胞,从而增强了受损细胞的
功能。来自人类胚胎的干细胞被认为大有应用前景,因为它们具有形成许多不同类型细胞的能力,尽管对于它们的使用存在着激烈的争论。
2、把遗传物质从它的原初细胞加以移植并且接合(splice)到一个微有机体(mircoorganism),通常是Escherichia coli bacterium。科学家所以要进行这种接合是因为从身体取得的原初细胞通常很快就死亡,然而微生物体却可以继续无限制地繁殖,这样把遗传物质永续化就使较长的检查与实验成为可能。一九八一年加州大学的董事会申请这个细胞系的专利,把Golde与Quan列为发明人,申请人和发明人打算共享由这个细胞系而得的获利。
3、美国科学家2007年研究发现,蛋白IKK alpha(IKKα)调控着原初细胞的细胞周期,并在阻止这些皮肤细胞转化为恶性肿瘤方面扮演了关键角色。研究人员称,这一发现为预防皮肤癌提供了新的治疗标靶。相关论文发表在2007年9月9日的《癌细胞》(Cancer Cell)杂志上。
已分化的细胞是否与原初细胞具有相同的遗传物质,它是否具有形成新个体的能力,这个两个问题现在还无定论!
(1)某些原生动物、昆虫和甲壳动物在细胞分化过程中有部分染色体丢失的现象。不过,预定形成生殖细胞的那些细胞中不发生染色体的断裂和丢失现象。所以科学家们在他们对分化的细胞是否与原初细胞具有相同的遗传物质提出了2种观点一种观点认为:个体成型后性状无特殊改变可视为具有相同的遗传物质,另外一种观点认为:虽然成型个体性状无特殊变化但染色体终究发生变化,F1代无变化不代表其具有相同物质。
(2)1958年,美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞进行培养,由于细胞的分化而最终发育成完整的新植株实验过程,但是1964年,英国科学家却选用了洋葱作为试验品得出了相反结果,由此医学界有了两种不同的观点。
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