줄기 세포 : 유형, 용도 및 발견 위치 - 신경 심리학 - 2025

줄기 세포 는 모든 다세포 생물에서 자연적으로 발견되는 세포 유형입니다. 그들은 어떤 유형의 세포로도 분화하고 더 많은 줄기 세포를 생산하기 위해 분열하는 특성이 특징입니다.

이 유형의 세포는 태어나 기 전부터 매우 중요합니다. 두 배우자가 결합한 후 며칠이 지나면 배아 신체의 다른 기관과 조직을 전문화하고 생성하는 줄기 세포를 생성하기 시작하기 때문에 분열하고 증식하기 시작하기 때문입니다.

줄기 세포 그림

줄기 세포의 중요성은 거의 모든 유형의 세포를 개발하고 형성 할 수있는 놀라운 잠재력에 있습니다. 이 능력은 손상되거나 파괴 된 세포를 복구하고 보충하는 데 사용할 수 있습니다.

현재 줄기 세포의 임상 적 적용은 파킨슨 병, 알츠하이머 병 또는 일부 선천성 질환과 같은 여러 질병에서 조사되고 있습니다. 또한, 이미 국제적으로 정형 외과 의학에 사용되기 시작한 줄기 세포 기반 제품이 있습니다.

줄기 세포는 성인에게 있습니까 아니면 어린이에게만 있습니까?

줄기 세포는 여전히 성인 개체에게 존재하지만 배아 단계보다 적은 양과 잠재력이 있습니다.

이러한 줄기 세포는 골수, 근육 및 뇌와 같은 특정 구조에 존재합니다. 덕분에 손상된 세포를 교체 할 수 있고 장기가 계속 정상적으로 기능 할 수 있습니다.

다른 유형의 세포와 어떤 차이점이 있습니까?

일반적으로 줄기 세포는 다른 세포와 구별되는 세 가지 주요 특성을 가지고 있다고 말할 수 있습니다.

• 그들은 장기간 번식 할 수 있습니다.
• 그들은 전문적이지 않습니다.
• 그들은 모든 유형의 세포를 전문화 할 수 있습니다.

이러한 특성은 신경 퇴행성 질환과 같은 일부 세포의 마모 또는 퇴화로 인한 일부 질병을 치료하는 데 잠재적으로 유익합니다.

줄기 세포의 이러한 놀라운 특성은 불과 35 년 전인 1981 년 연구자들이 마우스 배아에서 줄기 세포를 추출 할 수 있다는 것을 발견했을 때 처음으로 조사되었습니다.

1998 년이 되어서야 생쥐를 대상으로 한 연구가 인간에게 외삽 될 수있었습니다. 최초의 줄기 세포가 인간 배아에서 추출되어 그 기능과 특성을 연구하기 위해 시험관 내에서 배양되었습니다. 이러한 줄기 세포를 배아 줄기 세포라고합니다.

2006 년에 줄기 세포 연구 역사에서 또 다른 이정표가 발생했습니다. 연구원 그룹은 일부 성인 세포가 일부 유형의 세포를 전문화 할 수있는 줄기 세포를 생성하도록 유 전적으로 재 프로그래밍되는 방법을 발견했습니다. 이러한 유형의 줄기 세포를 유도 만능 줄기 세포 (iPS)라고합니다.

이 35 년 동안 줄기 세포 연구에서 많은 진전이 있었지만, 줄기 세포를 더 잘 이해하고 새로운 치료법을 만들고 인간 규범 적 발달을 연구하는 데 사용할 수 있으려면 더 많은 연구가 필요합니다.

줄기 세포의 종류

줄기 세포는 성숙도에 따라 유도 배아, 태아, 성체 줄기 세포, 유도 만능 줄기 세포로 크게 분류 할 수있다.

또한 모든 줄기 세포가 모든 유형의 세포로 분화 할 수있는 동일한 잠재력을 가진 것은 아닙니다. 줄기 세포가 분화 될 수있는 세포의 유형에 따라 다음과 같을 수 있습니다.

전능 (또는 전능)

Morula, 전능성 세포. 출처 : Pidalka44 그들은 모든 유형의 세포로 분화 할 수 있습니다. 이 세포는 상실 배 (두 배우자의 결합 후에 발생하는 세포 집합)에서만 발견 될 수 있으며, 이론적으로는 배아에서 발견 될 수 있지만 배아 줄기 세포는 아직 모든 유형을 개발하고 생성 할 수 없습니다. 세포의.

만능

인간 배아 줄기 세포의 식민지. 출처 : 공개 도메인

그들은 전능성 줄기 세포의 다음 단계이며 거의 모든 유형의 세포로 분화 할 수 있습니다. 배아 세포 배양 및 유도 줄기 세포는 만능입니다.

다능

쥐 후각 전구에서 GFP 양성 신경 전구 세포 (녹색)의 공 초점 현미경 사진. 출처 : Oleg Tsupykov 그들은 다양한 세포로 분화 할 수 있지만 관련된 세포 그룹에 속한 세포 만 분화 할 수 있습니다. 예를 들어, 심장의 다능 세포는 심장을 구성하는 조직으로 만 분화 할 수 있습니다. 이 세포는 태아로부터 수집 할 수 있습니다.

과점

미성숙 골수성 (과 능성) 수지상 세포 출처 : Josef Neumüller, Sylvia Emanuela Neumüller-Guber, Johannes Huber, Adolf Ellinger 및 Thomas Wagner 예를 들어 동일한 조직을 형성하기 위해 여러 유형의 세포로 분화 할 수 있습니다. 성체 줄기 세포는과 분화능입니다.

유능한

Hematocytes 유형의 태아 hepatolasts (단 분화능 줄기 세포). 출처 : Jagiellonian University 의과 대학 조직학과 그들은 오직 한 종류의 세포로만 분화 할 수 있습니다. 이 줄기 세포는 분화 전의 오랜 기간 동안 생식 능력을 유지한다는 점에서 정상적인 성인 세포와 다릅니다. 이러한 유형의 줄기 세포는 예를 들어 일부 근육에서 찾을 수 있습니다.

배아 줄기 세포

마우스의 배아 줄기 세포. 출처 : National Science Foundation

배아 줄기 세포는 배아에서 추출됩니다. 대부분은 자연적으로 임신 한 여성이 아닌 체외 수정 된 배우자에게서 나옵니다. 이론적으로는 전능성이 있습니다. 즉, 현재로서는 실험실에서 일부 유형의 세포 만 배양 할 수 있지만 모든 유형의 세포를 생성 할 수 있습니다.

줄기 세포가 추출되면 세포와 영양 물질 (배양 배지)을 실험실 접시에 넣는 배양을합니다. 배양에서 세포는 성장하고 분열하기 시작하여 플레이트의 전체 표면에 걸쳐 확장되는 얇은 층을 만듭니다.

태아 줄기 세포

태아 줄기 세포. 출처 : Teixeira, J., Rueda, BR 및 Pru, JK, Uterine Stem cells (2008 년 9 월 30 일), StemBook, ed. 줄기 세포 연구 커뮤니티, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.16.1, http://www.stembook.org.

태아 줄기 세포는 태아로부터 얻습니다 (임신 10 주차부터). 이 세포는 태아의 대부분의 조직에서 찾을 수 있습니다.

이러한 줄기 세포는 다 분화능입니다. 즉, 예를 들어 여러 유사한 조직에서 관련된 일부 유형의 세포로 분화하여 동일한 기관을 형성 할 수 있습니다.

성체 줄기 세포

전형적인 초 구조적 특징을 보여주는 성체 줄기 세포의 현미경 사진. 출처 : Robert M. Hunt, Creative Commons Attribution

피부, 근육, 장 및 골수와 같은 일부 성인 조직에는 동일한 조직의 세포로 증식하고 분화하여 죽은 세포 나 손상된 세포를 대체 할 수있는 성인 줄기 세포가 있으므로 과소 체입니다. 성체 줄기 세포는 제대혈에서도 발견 할 수 있습니다.

예를 들어, 골수에는 성숙한 혈액 세포 (적혈구, 백혈구 또는 혈소판)로 성숙되는 혈액 줄기 세포가 있습니다.

이러한 유형의 세포에 대한 연구는 잘 진행되고 있으며 현재 골수이 형성 및 골수 증식 증후군과 같은 혈액 질환을 치료하기 위해 골수 또는 제대혈에서 성인 줄기 세포의 이식이 수행되고 있습니다.

뼈, 연골, 지방에서 세포를 생산하는 중간 엽 세포와 같은 다른 성체 줄기 세포의 치료 잠재력은 현재 관절염과 같은 질병을 치료하기 위해 조사되고 있습니다.

유도 된 만능 줄기 세포

유도 된 다 능성 줄기 세포. 출처 : Gepstein Laboratory

유도 된 다 능성 줄기 세포 (iPS)는 배아 줄기 세포의 특성을 갖도록 시험관 내에서 유 전적으로 재 프로그래밍 된 이미 특수화 된 성체 세포 (예 : 피부)입니다.

성체 세포를 재 프로그래밍하기 위해 성체에서 채취하여 특정 유전자를 가진 실험실에서 생성 된 바이러스를 삽입하여 세포와 통합하고 유전 정보를 수정하는 플레이트에서 배양합니다.

iPS 세포와 배아 세포는 많은 특성을 공유하지만 완전히 동일하지는 않지만 이러한 차이점과 iPS를 만드는 새로운 절차가 현재 조사되고 있습니다.

더 많은 연구가 필요하지만 iPS 세포는 이미 임상 시험 중이며 가까운 장래 이식에 유용 할 것으로 예상되는 일부 약물의 효과를 테스트하는 데 사용되고 있습니다.

IPS 세포 이식은 현재 수행되지 않고 있습니다. 일부 동물 연구에서 암 형성이 발생했기 때문일 수 있습니다. 아마도 세포를 재 프로그래밍하는 데 사용 된 기술 때문일 수 있습니다.

줄기 세포 배양

배반포, 내부에는 줄기 세포가 있습니다. 출처 : Gnzlndrs

줄기 세포 배양은 100 % 효과적이지 않으며 세포가 성장하거나 분열하지 않는 경우가 있습니다. 그러나 배양이 효과적 일 때 줄기 세포 그룹을 취하고 계속해서 분열하고 분화를 시작할 새로운 집단이 생성됩니다. 줄기 세포는 프로세스의 어느 시점에서든 냉동 및 보관할 수 있습니다.

배양 중에 줄기 세포는 자발적으로 그룹화되어 모든 유형의 조직 (근육, 신경 …)을 전문화 할 수 있습니다. 그들이 전문화 할 수 있다는 것은 세포가 양호한 상태로 유지되고 있다는 신호이지만, 이상적으로는 전문화 과정이 특정 세포 집단을 생성하기 위해 연구자들에 의해 제어됩니다.

배아 줄기 세포의 분화를 제어하기 위해 연구자들은 배양 배지, 정사각형 또는 세포 자체의 화학적 조성을 특정 유전자를 삽입하여 조절합니다.

여러 연구를 통해 수정해야하는 매개 변수와 특정 세포 배양을 생성하기 위해이를 수행하는 방법을 나타내는 프로토콜이 작성되었습니다.

현재 배아 줄기 세포 이식은 동물을 대상으로 한 일부 연구에서 암 발병으로 이어질 수있는 것으로 관찰 되었기 때문에 인간에서 수행되지 않습니다. 아직 연구가 진행 중이며 향후 치료에 대한 큰 가능성을 갖고 있습니다.

줄기 세포 치료

현재, 줄기 세포의 가장 많이 연구되고 실행되는 임상 적 사용은 골수 또는 탯줄에서 혈액 줄기 세포 (조혈)를 이식하는 것입니다. 그들은 혈액 및 면역 체계 문제를 치료하고 화학 요법 또는 방사선 요법 치료 후 손상된 세포를 재생하는 데 사용됩니다.

유럽에서는 매년 26,000 명 이상의 사람들이 조혈 모세포 이식으로 치료를 받고 있습니다. 현재 이식으로 치료할 수있는 질병은 다음과 같습니다.

백혈병 및 림프종

• 급성 골수성 백혈병.
• 급성 림프 아 구성 백혈병.
• 만성 골수성 백혈병.
• 만성 림프 모 구성 백혈병.
• 청소년 골수 단핵구 백혈병.
• 호 지킨 림프종.
• 비호 지킨 림프종.

골수와 관련된 질병

• 심한 재생 불량성 빈혈.
• 판 코니 빈혈.
• 발작성 야행성 혈색소뇨 증.
• 순수한 적혈구 무형성증.
• 선천성 혈소판 감소증 / 무대 핵 구증.
• 골수 증식 및 골수이 형성 증후군.
• 다발성 골수종.

유전성 면역계 질환

• 중증 복합 면역 결핍.
• Wiskott-Aldrich 증후군.

혈색소 병증 (적혈구 질환)

• 베타 지중해 빈혈 전공.
• 겸상 적혈구 질환

유전성 대사 질환

• Krabbe 질병.
• 헐러 증후군.
• 부신 뇌 이영양증.
• Metachromatic leukodystrophy.

기타 앱

줄기 세포 이식의 또 다른 적용은 피부 이식입니다. 이 응용 프로그램은 줄기 세포가 어떻게 작동하는지 실제로 이해하기 전에 사용 된 이후 가장 오래된 것입니다.

피부 이식은 보통 심한 화상과 같이 피부의 넓은 부위가 손상된 극심한 경우에만 시행됩니다.

첫 번째 피부 이식은 1970 년에 수행되었으며 그 이후로 기술이 개선되었지만 현재 이식 된 피부는 털이 풀리 클이나 땀샘을 개발할 수 없기 때문에 아직 갈 길이 멀습니다.

홀로 클라

유럽에서 승인 된 줄기 세포의 최신 적용은 상처이든 화상이든 각막이 입은 손상을 복구하는 치료제 인 홀로 클라 (Holoclar)입니다.

이 절차는 각막을 복구하는 역할을하는 양호한 상태의 윤부 세포의 작은 부분을 추출하여 환자의 눈에 이식 할 수있는 얇은 각막 층을 형성 할 때까지 실험실에서 배양하는 것으로 구성됩니다.

조직 재생

줄기 세포의 다른 가능한 응용 프로그램은 임상 시험에서 조사되고 있습니다. 연구에서 발견되는 주요 응용 분야는 조직 및 장기의 재생, 부상 치료, 심혈관 질환 치료 및 뇌 질환 치료입니다.

조직과 기관의 재생을위한 줄기 세포의 사용은 아마도 가장 많이 연구 된 응용 분야 일 것입니다. 장기 나 조직이 줄기 세포에서 만들어지면이를 필요로하는 사람에게 이식 할 수 있습니다. 사실 줄기 세포가있는 첫 번째 신장이 이미 만들어졌고 그 결과는 유망합니다.

심혈관 질환

심혈관 질환 치료에 줄기 세포 사용에 관한 연구 결과도 매우 고무적입니다.

2013 년 매사추세츠 종합 병원 (미국)의 연구팀은 인간 줄기 세포의 일부에서 혈관을 만들어 생쥐에 이식하고 제대로 작동했습니다. 현재 연구가 진행 중이며 인간에게 안전하게 적용하기 위해 노력하고 있습니다.

뇌 질환

파킨슨 병이나 알츠하이머 병과 같은 뇌 질환 치료를위한 줄기 세포의 사용은 배아 줄기 세포를 사용하여 분화 가능성을 연구하고 있습니다. 연구가 아직 초기 단계에 있지만 결과는 유망 해 보입니다.

줄기 세포 연구는 질병 치료뿐만 아니라 건강한 세포의 정상적인 발달을 이해하고 세포 분열 및 분화와 같은 일부 과정을 더 잘 이해하기 위해 연구됩니다.

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