画家都叹服的干细胞美图!
发布时间:2024-03-14 09:19:36
我们身上那些珍贵的器官,一旦失去,再也无法找回。这是因为人类细胞的分化程度极高,使得它们失去了原有的万能特性。但在这个生命的奥秘中,却隐藏着一群神秘的干细胞(stem cell),它们如同变形金刚一般,具有无穷的增殖与分化潜能。在适宜的条件下,这些干细胞能够化身为多种不同的细胞,为组织、器官的再生修复点亮希望之光。
如今,随着科技的飞速发展,先进的组织模型、染色技术及显微技术让我们能够窥见干细胞背后的神奇世界。在这里,我们特意搜集了一些美轮美奂的干细胞图像,带您踏上一段穿越微观世界的奇妙之旅。通过这些美丽的图片,我们将一起探索不同组织、器官系统分化起源的奥秘,感受生命的无穷魅力。
那么,现在与我们一起欣赏这些干细胞的美妙图像,让这场视觉盛宴为您揭开生命科学的神秘面纱,带您领略生命的奇妙与伟大!
尽管发育过程已经停止,但组织的定期维护仍是至关重要的。这正是“成人干细胞”所扮演的关键角色。这些细胞静悄悄地驻留在器官的角落与缝隙中,随时准备响应信号启动分裂与分化的过程。
02胚胎干细胞
在微流体装置内,人类胚胎干细胞(hESC)聚集在其腔室内得以均匀暴露于50ng/ml的BMP4环境之中。在这些条件下,菌落自我组织成为具有不同细胞命运的放射状模式。此图像系由四张独立图片经过精密拼接而成的最大强度投影,并通过20倍放大率成像技术精准呈现。
![](https://img.taotu.cn/ssd/ssd4/1/2024-03-14/1_6c17923ed21fa3c522d3f418bff56f82.jpg)
经过深入研究和科学验证,我们发现哺乳动物体内自我更新速度最快的组织是小肠上皮。具体来说,每个小肠绒毛的底部都存在一个特定的管状结构,我们将其称为隐窝(以橙色进行标记)。在这个隐窝中,居住着一类特殊的多能干细胞。这些细胞具备极高的分裂活性,每天都会进行细胞分裂,以产生新的细胞。这些新生成的细胞随后会迁移到隐窝和绒毛的其他部位,以替代那些因食物摄入而不断脱落的细胞,从而维持小肠上皮组织的稳定与功能。这一发现对于理解哺乳动物体内组织的再生机制具有重要意义。
哺乳动物毛发经历了从生长期到休止期的不断循环过程。在生长期,毛囊内的干细胞快速分裂,积极推动毛发生长,通常人类头发的月增长速度约为1厘米。随后,随着干细胞活动的终止和生长的停滞,毛囊进入静止期。这一过程是毛发周期性生长的自然规律。
经过严谨的科学实验证实,当神经干细胞在体外环境中与生长因子共同作用时,具备分化为神经元(呈现红色)以及支持神经元功能的星形胶质细胞(呈现绿色)和少突胶质细胞的能力。在实验培养过程中,神经干细胞会自发聚集形成球状结构,被称为神经球。神经球在医学治疗领域具有显著意义,因为它们具备再生和替代因创伤性脑损伤和神经退行性疾病(诸如帕金森病、阿尔茨海默病以及多发性硬化症等)而损失的神经元潜力。这一发现为神经科学领域的研究和治疗提供了新的视角和可能性。
这种涡虫(呈现为蓝色),因其卓越的再生能力而备受瞩目。即便其身体被切割成约原始大小的1/300的碎片,它仍能完全恢复。这一壮观的再生过程依赖于一种特殊的成体干细胞群,被称为新生细胞(以红色表示)。这些新生细胞具有替代动物体内各种细胞类型的能力。最近,瓦格纳等人通过实验证实,单个移植的新生细胞便能够再生整个动物体,从而证明了新生细胞确实是具有持续至成年期的多能干细胞特性。
人类研究诱导多能干细胞(iPSC)的进展,为人类科研探索打开了一扇崭新的大门。这一成就,很大程度上源于iPSC具有分化成任意类型人类细胞的无限潜能。如今,研究人员得以深入探索活体人类神经元的发育与功能,这是过去众多科学家难以触及的细胞领域。
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