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。
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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