成体干细胞

Adult Stem Cells

编者：Donald G. Phinney

出版社：Humana Press

索书号：Q24/A244/2011/Y

藏书地点：武大外教中心

成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态，在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力，成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，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，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。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。

与胚胎干细胞相比，成体干细胞具有许多优势：1）胚胎干细胞具有全能性和可以建系传代等优点，因此理论上应用前景广阔。但实际上由于每个个体的主要组织相容性复合体（MHC）不同，同种异体胚胎干细胞及其分化组织细胞用于临床会引起免疫排斥，因此基于胚胎干细胞的治疗方案要求对患者进行长期免疫抑制剂治疗或将患者的造血系统和外来细胞形成嵌合体。尽管最近有研究证实，人胚胎干细胞能诱导分化成为造血细胞，但小鼠胚胎干细胞的实验表明，来源于胚胎干细胞的造血细胞在体内无法重建造血机制，因而限制了临床应用。而成体干细胞可从患者自身获得，不存在组织相容性的问题，治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害。2）虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型，但这种分化是“非定位性”的。目前尚不能控制胚胎干细胞在特定的部位分化成相应的细胞，当前的做法容易导致畸胎瘤。在应用胚胎干细胞治疗前，必须先进行初步的细胞诱导分化，以防止畸胎瘤的发生。应用胚胎干细胞时，也必须确认胚胎干细胞供者没有诸如肌营养失调症之类的遗传性疾病。相对而言，成体干细胞不存在上述问题，例如骨髓移植实验并不引发畸胎瘤。3）成体干细胞也具有类胚胎干细胞的高度分化能力。现已有从肌肉、肝脏、骨髓中成功地发现和分离成体干细胞群，完成了干细胞定向诱导分化成骨、软骨、神经细胞、心肌细胞和血管内皮细胞的研究；研究发现，从胰腺等组织可分离出间充质表型的成体干细胞群，具有多系分化潜能，间充质表型干细胞群可在干细胞调控因子诱导下转化成造血干细胞。成体干细胞移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。

本书主要通过三个部分来讲解成体干细胞的基本理论和应用。第一部分是成体干细胞的基本生物学知识。第一章以中枢神经系统为例介绍了成体干细胞如何进行自我更新调控以维持器官功能，通过传统的以及新方法来区分干细胞和其他类型增殖的细胞；第二章介绍了维持成体干细胞的微环境的作用，一种最适宜的内源性的程序控制以及外源性的刺激对于保持干细胞的沉默，转移以及分化是必须的；第三章介绍了miRNA在成体干细胞中的作用，综述了miRNA的产生，他们的作用机制以及在调控胚胎干细胞和成体干细胞自我更新和血统规范中特定的作用，并且着重介绍了miRNA的调控网络及其介导的细胞分化和各种疾病状态下调控的细胞应答；第四章讨论了胚胎干细胞中两个重要的转录因子Oct4和Nanog在成体干细胞中是否同样进行了转录和表达，并且对于成体干细胞的多能性是否起着至关重要的作用；第五章讨论了成体干细胞的可塑性，因为大多数的细胞都有一定的寿命，不同组织器官的细胞更新的频率是不同的，比如皮肤细胞经常处于冷热酸碱的环境中，其更新的频率就高些，而神经细胞的更新频率就低些，而这种组织再生的细胞更新就依赖于那些组织特异的未分化的细胞进行细胞分裂来补充。第二部分讲述了成体干细胞的鉴定。第六章讨论了体内组织特异性干细胞的谱系追踪，组织特异性干细胞以其可以无限制的自我更新产生特定组织的细胞，通过体内以及体外的一系列的方法可以对干细胞及其特性进行鉴定。第七章以神经干细胞为范例分析了成体干细胞自我更新的替代指标。神经干细胞存在于成人脑中特定的神经区域，这一章综述了神经干细胞的基本生物学及其功能。尽管多年来持续的努力，但是从成体组织定位和分离干细胞的一些标志物并没有发现，这些干细胞的标志物尽管有差异但可以分成几类，第八章描述了两个对于成体干细胞的生存起决定性意义的分子，乙醛脱氢酶和ABC转运体。第三部分包括成体干细胞的寿命和无限增殖的调控，不像早期的胚胎干细胞，很多成体干细胞比如造血干细胞，神经干细胞等都有一定的寿命。这部分通过九、十两章分别阐述了成体干细胞寿命调节以及癌症干细胞的调控。本书深入浅出的描述了成体干细胞的相关知识，对于从事该领域的专家及入门的学者都有重要的参考价值。

本书目录

第一部分成体干细胞的基本生物学

第一章：成体干细胞自我调节的分子机制

第二章：成体干细胞的维持：干细胞生存微环境的作用

第三章：miRNA在成体干细胞中的作用

第四章：成体干细胞中多能性基因的表达和功能

第五章：成体干细胞的可塑性

第二部分成体干细胞的鉴定

第六章：体内组织特异干细胞的谱系追踪

第七章：成体干细胞自我更新的替代指标：以神经干细胞为例

第八章：ABC转运体，乙醛脱氢酶以及成体干细胞

第三部分寿命和无限增长的调控

第九章：成体干细胞的寿命的调节

第十章：癌症干细胞

索引

（闫俊杰）