对成体干细胞的了解

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A.成体干细胞的细胞分裂方式为有丝分裂
B.从图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制,有丝分裂后期染色体随机分配
C.通过该方式可以减少成体干细胞积累DNA复制过程中产生的基因突变
D.该假说可以推测生物体内成体干细胞的数量保持相对稳定
分析:此题是信息题,按照信息,成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制,有丝分裂后期染色体并不是随机分配,而是相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞。
过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。研究表明,以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在。它们都有几个共同的特点:(1)它们是存在于成体的,也就是说可以在成年动物体内发现和分离出它们;(2)它们都有自我更新的能力;(3)它们都有能够特化形成组成某种类型组织的能力。
成体干细胞经常位于特定的微环境中。目前,已经报道含有干细胞的成体组织有:脑、脊髓、外周血、血管、骨骼肌、心肌、皮肤、肝脏、消化道和肺。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体,与干细胞相互作用,控制干细胞的更新和分化。
一、成体干细胞的功能特点
成体干细胞作为干细胞的一种,具有干细胞的基本特征。但也有不同的地方。
1.自我更新
自我更新是成体干细胞的基本特征之一。组织器官的结构和功能就是靠成体干细胞维持的。功能组织和器官中必须要有一定的成体干细胞,才能不断补充在功能的行使过程中损失的细胞。同时,组织中也会细胞受到损伤或者凋亡,也需要成体干细胞不断分化来维持结构确保功能的正常行使。这样,干细胞分裂的时候,一部分子细胞停留在未分化的程度上,使得干细胞本身的量维持很定;另一部分细胞分化为功能细胞,构建组织。
2.多能分化
成体干细胞属于多能干细胞,其全能性没有胚胎干细胞强,分化程度比胚胎干细胞高。多能分化也是成体干细胞的另一基本特征。多能分化指的是成体干细胞能过分化为多种细胞组织。例如,造血干细胞能够分化最终能形成T(B)淋巴细胞、自然杀伤细胞、粒细胞、单核巨噬细胞、红细胞等血液中的细胞。近年来,关于成体干细胞的定向诱导的报道可见诸于文献。通过对干细胞进行标记,在体内追踪器分化方向和命运变化,从而推断出影响分化命运的因子。在通过分子生物学和生物化学的方法,确定影响因子,对成体干细胞进行定向诱导。这一点,在生物临床医学上有无穷的价值。
二、成体干细胞分裂特点
成体干细胞的分裂具有慢周期性,大部分器官中绝大多数成体干细胞处于G0期的相对静息状态,分裂较少,寿命较长。只有当组织需要周期性更新或替换时,成体干细胞增殖活性才被激活,缓慢而有节律地自我复制,分化为成熟的终末分化细胞,用于组织的维持和修复。
采用在新生动物细胞分裂活跃时掺入氚标(3H)的胸苷的办法,可证实成体干细胞分裂的慢周期性。由于干细胞分裂缓慢,因而可长期探测到放射活性,比如小鼠表皮干细胞的标记滞留可长达二年。这种标记滞留也与DNA永生化链有关。
三、DNA永生化链假说
DNA永生化链假说认为成体干细胞在不对称分裂过程中,含有相对比较古老的DNA链(永生化链)的染色体总是被分配给将要成为干细胞的子代细胞,含有相对新合成DNA链的染色体被分配给趋向分化并最终衰老死亡的另一个子代细胞。
由此推测DNA永生化链可能具有赋予细胞永生化(自我更新)的能力,而含有新合成链的染色体可能具有赋予细胞分化的能力。