干细胞和肿瘤干细胞
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肿瘤干细胞与EMT肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)学说认为,肿瘤实际上是由一小群具有无限增殖潜能和自我更新能力的干细胞样细胞及其产生的分化程度不均一的细胞团组成,其中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞被称为肿瘤干细胞。
肿瘤干细胞的两个重要特性:一是具有自我更新驱动肿瘤发生的能力,二是具有多向分化形成肿瘤的异质性的潜能1。
上皮间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)是具有极性的上皮细胞转化为具有移行能力的间质细胞,并获得侵袭和迁移能力的过程。
EMT是一个多步骤的动态变化过程,上皮细胞间相互作用消失,组织结构松散,立方上皮细胞转变为纺锤形纤维细胞形态,并表现出侵袭性。
实体肿瘤中央的细胞为上皮细胞表型,周围的细胞常常会呈间质细胞表型,其较强的运动能力使肿瘤细胞在局部产生浸润,并侵入血和淋巴管而转移至靶器官。
到达靶器官后,癌细胞可发生间质上皮转化(MET)来重建细胞间连接及细胞骨架从而形成转移灶2。
EMT与肿瘤转移密切相关,而且也可以作为得到肿瘤干细胞的方法3。
近年来,肿瘤干细胞与EMT之间的关联性逐渐受到研究者的关注,二者在肿瘤的复发、转移和耐药性上面有很多相似点4。
肿瘤干细胞模型和EMT的概念试图从不同的角度来揭示肿瘤的发展,但两者都不能独立地解释所有生物学事件。
诱导EMT能促使肿瘤细胞获得干细胞特性,通过诱导分化的肿瘤细胞最终形成肿瘤干细胞并维持干性,而肿瘤干细胞同样具有EMT特征。
然而,EMT是通过何种分子机制转化干细胞样细胞的,目前尚不清楚。
下面向大家介绍目前已知的关于EMT和肿瘤干细胞间分子机制上的关联性。
连接EMT与肿瘤干细胞的信号通路:EMT和CSC的形成均是动态的过程,受到TGFβ、Wnt /β-catenin、Hedgehog、Notch等多种信号通路的调控。
TGFβ作为多功能的细胞因子,可诱导EMT的发生,研究表明,在TGFβ诱导EMT产生时可获得肿瘤起源干细胞(tumor-initiating stem cells,TISCs),且转录因子SNAIL和Nanog的上调参与其中5。
什么样的细胞具有细胞周期
连续分裂的细胞才具有细胞周期,所以判断细胞是否具有细胞周期就抓住这⼀点。
如造⾎⼲细胞,表⽪与胃肠粘膜上⽪的⼲细胞,这类细胞具有细胞周期。
在植物中,根尖分⽣区细胞及茎尖⽣长点处的细胞可连续分裂,因此具有细胞周期。
细胞周期
造⾎⼲细胞,肿瘤⼲细胞,表⽪与胃肠粘膜上⽪的⼲细胞。
这类细胞始终保持活跃的分裂能⼒,连续进⼊细胞周期循环,所以具有细胞周期。
判断⽅法:具有细胞周期的细胞从⼀次分裂完成开始到下⼀次分裂结束所经历的全过程,分为间期与分裂期两个阶段。
细胞周期指从⼀次细胞分裂形成⼦细胞开始到下⼀次细胞分裂形成⼦细胞为⽌所经历的过程。
在这⼀过程中,细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个⼦细胞。
干细胞移植的后遗症与风险干细胞移植是一种创新而激动人心的治疗方法,被广泛应用于许多医学领域。
它利用干细胞的自我复制和分化能力来替代或修复受损的组织和器官,从而治疗各种疾病和病症。
然而,干细胞移植也面临一些潜在的后遗症和风险。
首先,干细胞移植可能导致免疫排斥反应。
虽然干细胞可以来源于患者自身或配对的供体,但在某些情况下,移植的干细胞可能被患者的免疫系统识别为异物而受到攻击。
这种排斥反应可能导致体内炎症和损伤,甚至导致移植失败。
其次,干细胞移植可能引发肿瘤的形成。
干细胞具有无限制的自我复制能力,但这也可能导致它们变得不受控制并增殖成肿瘤细胞。
虽然许多临床研究已经证明干细胞移植在治疗恶性肿瘤方面的潜力,但同时也需要注意潜在的肿瘤风险,并进行严格的监测和随访。
此外,干细胞移植可能导致感染。
由于干细胞移植常常需要大剂量的化疗或放疗来预处理患者,这些过程会对免疫系统造成严重的损害。
这使得患者更容易感染病原体,并可能导致严重的感染和其他并发症。
并非所有患者都适合接受干细胞移植。
对于一些患有其他严重疾病或病症的人来说,干细胞移植可能带来过大的风险。
此外,年龄也是一个重要的考虑因素。
年长的患者通常更容易出现移植相关的并发症和不良反应。
需要强调的是,随着技术的不断发展,对干细胞移植的研究和临床应用也在进一步完善。
科学家和医生们正在努力解决这些后遗症和风险,以提高干细胞移植的安全性和疗效。
在干细胞移植过程中,选择合适的干细胞来源和配对的供体是至关重要的。
目前,有三种主要的干细胞来源:胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞。
每种来源都有其优点和局限性,医生会根据患者的具体情况进行评估并选择最适合的来源。
此外,遵循严格的医疗和伦理规范也是确保干细胞移植安全性的关键。
正确而透明地进行患者信息和知情同意的沟通,确保患者和家属充分了解干细胞移植的风险和潜在的后遗症。
同时,确保干细胞的采集、储存和处理过程符合国际标准和指南,以最大程度减少潜在的风险。
肿瘤细胞干性状的识别及其耐药机制研究肿瘤细胞干细胞具有自我更新、多向分化和无限增殖的特性,它们在肿瘤治疗中起着至关重要的作用。
然而,肿瘤细胞干性状的识别和治疗是目前肿瘤研究领域的热点问题。
本文将探讨肿瘤细胞干性状的识别及其耐药机制研究的现状。
一、肿瘤细胞干性状的识别目前,肿瘤细胞的干性状识别主要有两种方法:一种是表面标记法;另一种是功能鉴定法。
表面标记法是通过检测特定的细胞表面标记,如CD133、CD44、CD24等,来鉴定干性状;功能鉴定法则是通过判断细胞是否具有自我更新、多向分化和无限增殖的特性,来确定干性状。
目前,表面标记法在识别肿瘤细胞中的干性状方面已经得到广泛应用。
比如,CD133在肝癌、胰腺癌、结肠癌等多种肿瘤中都被证明是干性状标记物。
CD44也被广泛应用于乳腺癌、肺癌、结肠癌等肿瘤的干性状识别中。
CD24则主要用于识别乳腺癌细胞中的干性状。
功能鉴定法则是通过培养肿瘤细胞,观察细胞具有的自我更新、多向分化和无限增殖的特性,来确定干性状。
这种方法比表面标记法更加严格,可以避免由于表面标记物的低表达或变异所带来的偏差。
然而,功能鉴定法需要至少4-6周的培养时间,工作量大,并且存在着细胞质扰动的风险。
二、肿瘤细胞干性状的耐药机制肿瘤细胞干性状的耐药机制是肿瘤治疗领域的一个难点。
目前,科学家们认为,肿瘤细胞的干性状和肿瘤细胞的耐药性存在一定的关联,干性状肿瘤细胞对传统化疗药物的耐药性更强。
这主要与以下方面有关:1.干性状肿瘤细胞对DNA损伤的修复能力更强。
一些研究表明,肿瘤细胞干性状与DNA损伤修复机制的增强有关。
拥有干性状特征的肿瘤干细胞,其DNA损伤修复或基因损失的复制等减少导致药物在其体内的作用时间缩短,不能达到临界浓度,导致化疗药物无法有效杀死肿瘤细胞。
2.干性状肿瘤细胞对药物的吸收能力更低。
肿瘤细胞表面的ABC转运蛋白是细胞的主动出泵途径,可以从细胞内排出多种化疗药物,从而使肿瘤细胞获得多重耐药性。
干细胞研究的最新进展干细胞是一类具有自我修复和再生能力的细胞,可以转化为各种细胞类型,因此在医学领域一直受到热切关注。
近年来,随着科技的进步,干细胞研究取得了新的突破,为治疗许多疾病提供了新的方向和方法。
1. 干细胞治疗心血管疾病心血管疾病是致死率和致残率极高的疾病之一,干细胞治疗成为了治疗心血管疾病的新方向。
干细胞可以分化为心脏细胞,因此具有很高的治疗潜力。
目前,临床试验中已经有很多干细胞治疗的案例,效果也非常不错。
美国哈佛大学的研究者Jianyi Zhang等人,使用人类诱导多能干细胞(iPSC)制备的心肌细胞,让iPSC分化成心肌细胞,再将其注射到大鼠心脏中,结果发现,这些转化后的心肌细胞能够融合进入心肌组织中,修复和恢复了心肌组织的功能。
2. 干细胞治疗神经系统疾病神经系统疾病如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病等都缺乏有效的治疗方法,而干细胞具有分化为多种神经细胞类型的特性,因此成为治疗神经系统疾病的有力工具。
研究者使用来自造血干细胞或胎儿脑组织中的神经干细胞通过注入的方式治疗帕金森病和多发性硬化等神经系统疾病,在小鼠和猴子等动物体内进行了多项实验,发现该方法能够显著地改善疾病的症状。
3. 干细胞辅助肿瘤治疗干细胞在肿瘤治疗中的作用被越来越重视,干细胞因其自身特性和多向分化的能力,能够帮助强化患者的免疫系统和加速肿瘤细胞的死亡。
目前,干细胞辅助的细胞治疗已经在多个癌症种类上得到了展示。
在一项中期临床试验中,科学家将来自健康人的多功能干细胞进行转移,用于治疗癌细胞难以彳亍的、乳腺癌、鼻咽癌、结肠直肠癌和卵巢癌。
这项研究发现,病人获得了更好的生存率和生活质量。
总之,干细胞治疗的最新进展为治疗多种疾病提供了更多的选择和机遇,也为今后的研究开拓了新的方向。
千万不要过于乐观,各种患者的具体治疗方案,仍需要经过更多科学验证的解决方案。
干细胞粉的功效与作用干细胞粉是指以人体干细胞为主要原料,经过一系列科学处理和提取而成的一种营养保健品。
干细胞粉被认为具有很多优势和功效,被广泛应用于医学、美容等领域,受到了越来越多人的关注和喜爱。
接下来,我将为大家详细介绍干细胞粉的功效与作用。
首先,干细胞粉具有抗衰老的功效。
随着年龄的增长,人体内的干细胞数量和活力逐渐减低,这使得人体的再生能力下降,容易导致衰老。
干细胞粉中所含的活性成分能够刺激人体内的干细胞的增殖和分化,促进新陈代谢,增强细胞再生的能力,从而起到延缓衰老的作用。
一些临床研究表明,长期服用干细胞粉能够改善皮肤弹性、减少皱纹和色斑等老化迹象,使人看起来更加年轻。
其次,干细胞粉对于皮肤的修复和再生也具有明显的效果。
皮肤是人体最大的器官,具有保护机体的功能。
然而,由于长期暴露在紫外线、环境污染等外界因素的影响下,皮肤容易受到损伤并出现各种问题。
干细胞粉中所含的多种活性成分可以促进皮肤细胞的再生和修复,提高皮肤的抗氧化能力,增加胶原蛋白和弹力纤维的合成,从而改善皮肤质地,减少色素沉着和纹理等问题,使皮肤更加紧致、光滑、健康。
此外,干细胞粉还有助于提升免疫力。
免疫系统是人体抵御疾病的第一道防线,对于维持人体健康至关重要。
干细胞粉中的活性成分能够刺激免疫细胞的活性,增加淋巴细胞、白细胞等免疫细胞的数量,提高免疫细胞的杀伤能力,从而增强人体的免疫力,减少疾病的发生和病情的恶化。
另外,干细胞粉还具有促进骨骼健康的作用。
骨骼是人体的支撑系统,关系到人体的运动功能和身体的稳定性。
干细胞粉中所含的多种成分可以促进骨细胞的增殖和分化,增加骨密度,提高骨骼的强度和稳定性,预防和治疗骨质疏松等骨骼疾病。
除了上述几个方面,干细胞粉还具有一些其他的功能和作用。
例如,干细胞粉可以促进血液循环,缓解疲劳和身体不适;它还可以改善睡眠质量,帮助人体更好地休息和恢复;它还具有抗炎和抗肿瘤的作用,能够有效预防和缓解炎症和肿瘤的发生和发展。
干细胞和肿瘤干细胞:
干细胞和肿瘤干细胞的相同点:
肿瘤干细胞和干细胞在生物学特性和生长调控机制等诸多方面有着极其相似的生物学行为,主要相似之处有:①二者具有相似的调节生长的机制。
有证据表明许多与肿瘤有关的调节途径也调节正常干细胞的发展,例如:凋亡抑制基因bcl-2可在体外增加HSC的数量。
其他与癌变有关的信号途径如Wnt,Notch,Shh,Bmi-1等在调节干细胞自我更新的同时也在肿瘤中起作用[10-11]。
②干细胞具有迁移的特性,而癌细胞有转移的能力。
Tu等[12]认为干细胞的迁移和癌细胞的转移,皆受特异化学因子及其受体的调节。
干细胞迁移到特定的组织和器官,而这可以解释肿瘤转移也有一定器官和组织特异性。
③干细胞与癌细胞在一定的条件下是可以转化的,如生殖嵴或胚胎植入体内可以诱导成畸胎瘤,而畸胎瘤细胞注入鼠囊胚内细胞团可以形成正常胚胎。
④肿瘤干细胞与HSC一样,可以分为肿瘤干细胞、短期增生细胞、分化细胞。
⑤肿瘤起源于干细胞。
有人认为单一细胞获得4~7次突变将发生恶性转化[13]。
组织更新快的上皮组织、造血系统是肿瘤高发部位,组织自我更新越快,复制、转录过程中基因发生突变的概率越高。
尽管大多数肿瘤转化突变的靶细胞并不清楚,但是已有相当多的证据表明某些结肠癌和白血病产生于积累多次突变的干细胞。
⑥干细胞与肿瘤干细胞都具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列,而人类终末分化体细胞不具有端粒酶活性。
⑦二者均具有自我更新和无限增殖能力。
⑧自我更新能力。
⑨组织特异分化能力,肿瘤干细胞能够产生不同表型的肿瘤细胞,并在体内形成新的肿瘤。
⑩不对称分裂能力。
干细胞和肿瘤干细胞的不同点:但肿瘤干细胞也具有不同于干细胞的特点:①自我更新信号传导途径的负反馈调节机制被破坏,肿瘤干细胞具有无限增殖和无自稳定性,而正常干细胞的增殖具有自稳性,其数目保持恒定。
②缺乏分纯成熟能力,晚期肿瘤细胞没有分化为成熟细胞的能力,说明其分化程序异常,这与有着正常分化程序的干细胞不同。
③肿瘤细胞倾向于积累复制错误,而正常干细胞的发育机制要防止这种现象的出现。
肿瘤干细胞理论认为肿瘤是肿瘤干细胞增殖而成的异常组织,它在增殖过程中存在异常的分化现象,从而形成了异质性的肿瘤细胞群。
④生物学角度来看,肿瘤的发生是一个多基因多步骤的基因变化效应,是多阶段或多次打击后产生的。
正常细胞转化为恶性肿瘤细胞需经历一个复杂而漫长的过程,至少需要4~7次突变,这需要很长的时间。
而与已分纯细胞相比,干细胞在体内分布广泛且更新能力强,更易发生恶性转化,这意味着突变可能更容易在干细胞中得以积累。
⑤肿瘤可能起源干细胞增殖过程的任何阶段的阻断,肿瘤分化程度与肿瘤起源的干细胞增殖分化阶段有关。
如果肿瘤起源于早期干细胞分化阶段,则表现为低分化。
如起源于干细胞分化的后期阶段,肿瘤就表现为高分化。
如肿瘤起源于干细胞分化的晚期阶段,则表现为良性肿瘤。
干细胞在分化成熟过程的任何一阶段都可能被阻断,从而造成肿瘤分化程度上的差异性。
最早的肿瘤干细胞的鉴定与分离是在急性髓性白血病,随后在乳腺癌,肺癌,恶性胶质瘤等多种肿瘤中肿瘤干细胞的存在都已得到证实。
⑥干细胞不断分裂的特征,也增加了获得增殖错误的机会。
肿瘤干细胞理论对治疗观念的更新有重要的意义。
首先,传统治疗的对象是肿瘤的整体。
通过手术消减瘤体,药物杀灭肿瘤或抑制生长,均是这一理念的体现。
但大多数肿瘤细胞并无肿瘤源性,其生长依
赖于少量干细胞样的细胞,而目前的治疗并未有效地攻击这些细胞。
其次,许多化疗药物及放疗靶向正在分裂的细胞。
但干细胞大多处于休眠状态,即处于有丝分裂的静止期,偶尔进行分裂,这可能使肿瘤干细胞与其他肿瘤细胞对化疗药物的敏感性上存在着差异。
研究证实CD34 +CD38-白血病细胞对柔红霉素的敏感性明显低于CD34-CD38 +肿瘤细胞;人白血病干细胞对阿糖胞苷的抵抗力强于其他白血病细胞,这些现象可能与干细胞上的多种运载蛋白的功能相关,上述因素均降低了疗效,导致肿瘤复发[14]。