十万个为什么(校园版)·人体酷探险
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“干细胞”是“脱水干掉的细胞”吗

干细胞这个名字,会使人联想到香脆的真空干燥水果片,方便面里的脱水蔬菜包,商店里那些栩栩如生的瓶装干花。那么干细胞是不是“脱水干掉的细胞”呢?不是,如果细胞脱水,轻则影响功能,重则死亡。

其实,在“干细胞”这个名词中,“干”不是“干燥”的“干”,而是“树干”的“干”。“干细胞”就是这样一个能萌发出许许多多不同种类“细胞”枝干的“树干细胞”。

人的身体里面有200多种细胞。有输送氧气的红细胞,有吸收养料的小肠绒毛上皮细胞,有用来观看世间万物的感光细胞,也有使心脏跳动的心肌细胞等。而所有这些不同类型的细胞,都是从受精卵这个最初的细胞分化而来的。就像一棵大树先有了主干,然后再长出枝叶和花朵一样。由于受精卵能不断“分支”,形成人体内的各种细胞,我们就叫它“树干细胞”,简称为“干细胞”。由于受精卵能形成身体里面所有类型的细胞,因此得名“全能干细胞”。

干细胞

受精卵逐步发育成完整的生命,形成了多种组织的细胞。在多种组织中还“驻扎”着一些“留守部队”,这些细胞虽然不能像受精卵那样变成身体里面所有类型的细胞,可却保持着形成多种或一种其他细胞的能力,因此“留守部队”细胞就像依然能分支的树干细胞。不过,它们不能称“全能干细胞”了,能形成多种细胞的就叫“多能干细胞”,能形成一种细胞的就叫“专能干细胞”。生命体中的许多细胞会不断死亡。比如人体皮肤最外面的上皮细胞,由于受到外界不断地磨损,每28天左右就得更换一次;吸收养料的小肠绒毛上皮细胞,由于一直浸泡在食物残渣和消化液内,又要和小肠内的大量细菌接触,还不断地受到小肠蠕动的揉搓,寿命极短,每两三天就得更新换代一次。这些“短命”的细胞就要靠“多能”或“专能”干细胞来替换。在细胞需要新老交替时,这些“多能”或“专能”干细胞就一面增殖,一面变化成所需要的新细胞,及时补充。

小肠绒毛上皮细胞的寿命只有两三天

但是,各个组织里的“多能”或“专能”干细胞数量有限,如果无法得到补充,岂不是用掉一个少一个,早晚会被用完的。幸好,干细胞还有一个“本事”,就是保留自己的“真身”。也就是说在干细胞分裂时,能产生2个不一样的细胞:一个用来产生替补细胞,它不断地增殖和变化,最后形成千千万万个用于替补的细胞;另一个却保持不变,和原来干细胞的“真身”一模一样。用这种“不对称分裂”的方式复制自己,既满足了补充死亡细胞的需求,又可以使干细胞“用之不竭”。

干细胞虽然有这些本事,但是它们只能在身体正常的时候发挥作用,而在一些疾病状态下,它们就“心有余而力不足”了。比如,心肌梗死患者因缺血而死亡的大批心肌细胞常不能被完全替补。如果我们能“激活”身体里的干细胞,或者从体外引入新的干细胞,也许就能治疗这些疾病。

实际上,人们还不满足于只替换细胞,如许多眼睛失明的人需要角膜移植来恢复视力,肾衰竭患者需要换肾,肝坏死患者需要肝脏移植。但是这些组织和器官目前还只能来自其他人的捐赠,每年都有许多患者因为等不到器官而去世。既然干细胞能分化成所有类型的细胞,要是能用患者自己的干细胞在体外长成现成的角膜、皮肤、血管甚至是心脏,那么想换什么器官,就可以换什么器官,还可以避免因为异体器官移植造成的组织排斥问题。这是多么诱人的前景啊!(朱钦士)