在學(xué)習(xí)干細(xì)胞時(shí),人們常常會(huì)問:全能干細(xì)胞(Totipotent)、多能干細(xì)胞(Pluripotent)和多潛能干細(xì)胞(Multipotent)之間有什么區(qū)別?答案其實(shí)很簡單。
全能、多能和多潛能干細(xì)胞有什么區(qū)別?
它們的主要區(qū)別在于:
- 出現(xiàn)階段:它們分別在人類發(fā)育的不同階段出現(xiàn);
- 分化潛能:它們變成其他細(xì)胞類型的“靈活性”不同。
共同點(diǎn)在于:三者都具備自我更新能力,并且能夠分化為成熟的細(xì)胞類型。正是依靠這些干細(xì)胞,才形成了人體的 200 多種細(xì)胞類型。

全能干細(xì)胞(Totipotent Stem Cells)
全能干細(xì)胞是潛能最大的干細(xì)胞類型,在受精卵形成后的最初幾天就存在。
- 它們不僅能分化為人體的所有細(xì)胞,還能形成胚胎和胎盤等支持胎兒發(fā)育的組織。
- 因此,全能干細(xì)胞被稱為“最全能的干細(xì)胞”。
但這種能力只存在于極早期胚胎。大約在受精后 4 天左右,全能干細(xì)胞會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄芨杉?xì)胞。
多能干細(xì)胞(Pluripotent Stem Cells)
多能干細(xì)胞雖然不如全能干細(xì)胞“萬能”,但依舊能分化為幾乎所有構(gòu)成人體的細(xì)胞類型。
常見的例子有:
- 胚胎干細(xì)胞(ESCs):來源于早期胚胎,但因涉及胚胎倫理問題而存在爭議。
- 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs):通過把成體細(xì)胞(如皮膚或血液細(xì)胞)“重編程”,讓它們恢復(fù)到類似胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)。不涉及胚胎來源,因此更易被接受。
這兩類多能干細(xì)胞在研究和臨床應(yīng)用中都極具價(jià)值,能夠?yàn)樵偕t(yī)學(xué)和疾病建模提供可能。
多潛能干細(xì)胞(Multipotent Stem Cells)
隨著發(fā)育進(jìn)行,多潛能干細(xì)胞出現(xiàn)。它們的潛能更有限,通常只能分化為某一類或一組相關(guān)細(xì)胞。
常見例子包括:
- 造血干細(xì)胞(HSCs):分化為血液和免疫系統(tǒng)細(xì)胞,是臨床上最早應(yīng)用的干細(xì)胞(如骨髓移植)。
- 間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs):存在于骨髓、脂肪、臍帶等組織,可分化為骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和肌肉細(xì)胞,在組織修復(fù)和抗炎研究中備受關(guān)注。
- 神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs):存在于大腦,主要分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞,是神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究的關(guān)鍵。
全能、多能與多潛能干細(xì)胞對比表
| 特點(diǎn) | 全能干細(xì)胞 (Totipotent) | 多能干細(xì)胞 (Pluripotent) | 多潛能干細(xì)胞 (Multipotent) |
|---|---|---|---|
| 出現(xiàn)階段 | 受精卵及受精后最初幾天 | 受精后約第4天開始出現(xiàn) | 發(fā)育后期及成體組織中 |
| 分化潛能 | 可分化為所有細(xì)胞+胎盤 | 可分化為幾乎所有人體細(xì)胞,但不能形成胎盤 | 只能分化為某一類或有限類型的細(xì)胞 |
| 代表例子 | 受精卵、早期合子細(xì)胞 | 胚胎干細(xì)胞(ESCs)、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs) | 造血干細(xì)胞(HSCs)、間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)、神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs) |
| 靈活性 | 最高 | 較高 | 相對有限 |
| 應(yīng)用價(jià)值 | 主要用于基礎(chǔ)研究(因倫理限制,臨床應(yīng)用極少) | 疾病建模、藥物篩選、再生醫(yī)學(xué)潛力大 | 臨床應(yīng)用廣泛(骨髓移植、組織修復(fù)、抗炎治療等) |
總結(jié)與應(yīng)用
簡而言之:
- 全能干細(xì)胞:能變成“所有細(xì)胞 + 胎盤”,潛能最大,但存在于胚胎最早期。
- 多能干細(xì)胞:能變成人體的幾乎所有細(xì)胞,但不能形成胎盤。代表類型有胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。
- 多潛能干細(xì)胞:能力更有限,只能生成某一類組織的細(xì)胞,例如血液、神經(jīng)或間充質(zhì)來源的細(xì)胞。
在醫(yī)學(xué)上,不同類型的干細(xì)胞都有其價(jià)值:
- 全能/多能干細(xì)胞更多用于基礎(chǔ)研究和疾病模型;
- 多潛能干細(xì)胞則在臨床應(yīng)用中更為常見,比如造血干細(xì)胞移植和間充質(zhì)干細(xì)胞治療。
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