科学家利用多能干细胞,生成包含视杯的大脑类器官,这是什么原理?

发布网友发布时间：2022-05-05 00:30

共5个回答

热心网友时间：2022-06-27 19:22

我先回答什么是干细胞，干细胞是原始细胞。就像种子可以长成树一样，它可以分化成各种细胞，一般根据发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞两种，根据干细胞的发育潜能分为多能干细胞、多能干细胞和单能干细胞三种。胚胎干细胞是发育水平较高的多能干细胞，而成体干细胞是发育水平较低的多能或单能干细胞。

具体可以参考百度百科中的干细胞解释。细胞分化的过程大致如下:首先，细胞*产生的新细胞在形状和结构上非常相似，都具有*能力。后来除了少部分细胞，大部分都失去了*能力。在生长过程中，这些细胞各有不同的功能，它们的形状和结构逐渐发生变化。结果，不同的组织逐渐形成。细胞分化后，多细胞生物会形成各种差异。

比如利用胚胎干细胞成功培养心脏细胞，再利用心脏细胞分化成不同的组织，使胚胎干细胞在特定条件下分化*类所需的心脏细胞。干细胞治疗的原理是在体外培养具有增殖分化潜能和自我更新复制能力的干细胞，产生高度分化的功能细胞，再转运回人体，达到治疗目的。中国严格控制干细胞治疗，但在技术上存在一些不足。现在日本有了更好的干细胞治疗效果。这里，我们提到多木健康。日本在干细胞治疗方面有很多成功的案例。干细胞是原始的、未分化的细胞，没有完全分化，具有再生各种组织器官的潜在功能。干细胞存在于所有的多细胞组织中，通过有丝*和分化可以分化为各种特化细胞，通过自我更新可以提供更多的干细胞。

对于哺乳动物来说，干细胞可以分为两类:胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞取自囊胚内细胞团；成体干细胞来自各种组织。在*组织中，间充质干细胞和前体细胞作为身体的修复系统来补充*组织。在胚胎发育阶段，干细胞不仅能分化为所有的特化细胞——外胚层、内胚层和中胚层(指人工多能干细胞)，还能维持新组织的正常转移，如血液、皮肤或肠道组织。

热心网友时间：2022-06-27 19:22

目前，脑细胞、心脏细胞和肝细胞都可以由多能干细胞制成，但某些类型的细胞，尤其是独特的精子细胞，仍然很难由多能干细胞制成。然而，这是日本科学家首次利用小鼠多能干细胞成功分化为功能性精子，并产生后代进行连续繁殖。研究人员希望这项研究将为男性生殖细胞分化提供新的可能性。随着生命科学的发展，人类想要更好地认识自己，战胜各种疾病，不能仅仅满足于在动物模型上做实验。人体器官的复制和重建已经成为科学家们迫切想要解决的问题之一。

于是，类似的器官诞生了。器官可以说是神奇的“通才”，可以帮助我们更好地了解生物发育，帮助我们治病。有了类似的器官，研究人员可以深入观察人体的变化，测试药物的功能，并在实验室水平上开发再生疗法。2017年6月19日，美国威尔的研究人员利用来自家族性腺瘤性息肉病(FAP)患者皮肤成纤维细胞的诱导多能干细胞构建了结肠样器官。

研究证实，构建的结肠样器官具有结肠组织的生物学特性，包括干细胞、短期扩增细胞、分化细胞等。研究人员利用构建的结肠样器官进一步在体外测试了XAV939、雷帕霉素和遗传霉素，并证实了它们在开发结直肠癌靶向药物中的应用潜力。2017年7月6日，美国研究人员利用人类多能干细胞培养结肠样器官。

研究者以动物模型为基础，进行分子和遗传筛选，并结合多个数据库，发现BMP信号在肠上皮细胞中起调节作用。通过短暂激活骨形态发生蛋白信号，干细胞被成功地促进发育成结肠样器官(HCO)。进一步发现，这类器官移植到实验小鼠体内6 ~ 10周后，其形态、结构、分子和细胞特征与人结肠相似。

热心网友时间：2022-06-27 19:23

通过多能干细胞，可以形成一个视网膜的结构，然后了解人类大脑，可以通过全部发育的方式判断两侧的视杯，可以了解生物过程中非常复杂的自我复制能力，然后也可以了解原始器官的结构，之后也可以判断这个光的敏感程度，胚胎发育的过程中会形成眼睛和大脑的相互作用。

热心网友时间：2022-06-27 19:23

主要利用了细胞生物形成的原理，细胞的形成会存在各种差异，需要通过各方面的研究，才可以培养出心脏细胞。

热心网友时间：2022-06-27 19:24

因为干细胞会不断的*，会按照我们的需求分配一些东西，所以可以用这个东西培养一些器官。