近年來,隨着幹細胞技術迅猛發展,其強大的療效也被越來越多人認可,幹細胞成爲了改變未來醫學的新希望,尤其在傳統醫療無法治療的疑難雜症上,幹細胞都可以提供有效治療策略。

而這,主要得益於幹細胞強烈的增殖分化能力。

其中的間充質幹細胞(MSC)是應用最爲廣泛的一類,作爲人類源始細胞,MSC可以分化爲人體多種細胞,包括脂肪細胞、成骨細胞、軟骨細胞、肌肉細胞、肌腱細胞等等,當然,經過科學家的努力,間充質幹細胞還可以誘導分化爲肝細胞、胰島β細胞、神經細胞等。

因此,幹細胞具有重要的醫學價值,可以免疫抑制、組織修復和再生器官。

平時,細胞培養常常在黑暗的培養箱中,我們一般無法觀察到詳細的幹細胞動態增殖情況。現在,科學家們將MSC置於有錄像功能的顯微鏡下,動態記錄下來了MSC魔幻的增殖行爲。

下面,讓我們一睹它的神祕風采吧。

儘管是單個MSC,也可以進行有絲分裂,MSC先是胞體收縮變圓,彷彿是在逐漸凝聚成一股力量,準備隨時“蓄勢待發”。

△ 逐漸收縮成球體的間充質幹細胞

緊接着,細胞開始進入最旺盛的繁殖階段,細胞分裂增多,開啓成指數級增長模式。

增殖到一定程度,細胞數量幾近飽和密度,染色體複製完成後再來一個分身式分裂,從而一分爲二,實現了細胞的大動作增殖。

△ 細胞一分爲二,開始複製性增殖

當然,鏡頭下的細胞增殖過程是被按下快進鍵的,通常低代數的細胞分裂一次所需要的時間大概是22小時,還真是一個漫長的分裂過程。

在原代培養的時候,MSC常常是克隆性增殖,也就是先形成一個小的細胞團,然後圍繞這個細胞團逐步向外增殖,而且是邊增殖邊向外遊走,慢慢佔滿一片領域。

△ 原代細胞培養時,細胞邊增殖邊向外遊走

△ 很快,細胞就佔滿了一大片領域

平常細胞培養過程中,傳代的MSC接種於平面培養瓶中,分散式分佈在不同的位置。

△ 在培養瓶中分散的間充質幹細胞

然而,MSC並不是在一個位置上增殖爲一分爲二,而是不斷的遊走,並於其他位置的細胞相互碰撞交流,在這個遊走過程中同時進行裂變增殖。

△ 遊走的同時不斷分裂壯大的增殖隊伍

間充質幹細胞強大的分裂增殖能力爲其提供了組織修復、器官再生的功能作用。

通過分化爲成熟的組織器官細胞,可以用來替代受損傷的細胞;通過和細胞融合,可以挽救受傷細胞;同時,間充質幹細胞還可以分泌細胞因子促進組織器官的幹祖細胞增殖,分泌外泌體或微小囊泡,通過膜融合進入受傷細胞內部,甚至可以向受傷的細胞輸送線粒體和其他物質等等。

幹細胞的增殖分裂是治療疾病的基礎機制,如今,幹細胞已經被應用於多種疾病的治療嘗試中,且正在改變更多疑難性疾病的治療策略,爲挽救更多患者付出努力,我們也期待幹細胞療法能夠被越來越多人認可,造福人類健康。

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