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为什么不同的细胞类型之间可以相互转换?8 H6 ?% j0 ]; F2 b
& \" O6 a% d) W. `+ J4 A5 O 为什么干细胞技术有这么大的本事,可以突破体内的限制,随意把一种细胞变成另一种细胞呢?回答很简单,就是除生殖细胞和没有细胞核的红血球和血小板外,人体内所有的细胞(叫体细胞,以与生殖细胞相区别)都含有完全相同的遗传物质,也就是生命的全部蓝图,即DNA。这里DNA的意义是狭义的,即只是核苷酸的顺序,不包括其上面的修饰,如甲基化和乙酰化,以及上面结合的蛋白质。没有一种细胞能使用全部蓝图。不同细胞之间的差异只是你使用这一部分蓝图,我使用另一部分蓝图。如果有一种方法能使两种细胞使用的蓝图部分互相对调,那一种细胞就变成另一种细胞。$ q n% U0 B( M" z. ~0 K
细胞的功能是由蛋白质来执行的。一种细胞产生什么蛋白质,就决定了它是什么细胞。比如产生胰岛素的细胞就是胰岛的b 细胞,产生肌纤维的就是肌肉细胞,产生抗体的就是血液中的B 细胞。因为蛋白质是由DNA 的序列(叫做基因)编码的,所以它的信息是储存在DNA当中的。每个体细胞都含有所有蛋白质信息的DNA序列,所以在原则上,每个细胞都有合成所有蛋白质的潜力。
. G5 m, y2 @/ f, z* C- Y8 I( { 在细胞分化的过程中,根据细胞分化的方向,有的基因被活化了,但大多数的其它基因就被关闭了。哪些基因被活化就决定了形成的是什么细胞。所以皮肤不能分泌胰岛素,肝上也长不出牙齿来。在人体中,这种分化过程是不可逆的。一种已经分化的细胞也不能变成另一种已分化的细胞。但是干细胞技术就可以突破这种限制,根据我们的需要,把一种细胞变成另一种细胞。这就是干细胞技术的威力。. H- B, r4 X# N8 N
打个比方吧。每种蛋白质就像饭馆做出来的菜,而它对应的DNA序列就像菜谱,下指示怎么生产这个蛋白质。每个饭馆(细胞)里都藏有世界上所有的菜的菜谱,也就是每个饭馆里都有菜谱大全。不过这些菜谱都分别锁在一个个箱子里的,不能任意打开。每个饭馆在申请阶段只能领到一把钥匙,打开其中的一个箱子,做出这个箱子里的菜谱规定的菜,比如你做川菜,我做粤菜,他做法国菜,等等。其它的箱子都被锁上了,菜谱也拿不出来。DNA的甲基化,组蛋白的去乙酰化,等等,都是把箱子锁上的机制。干细胞什么特殊的菜也不做,只维持着自己的状态,等着外面的要求,看去开什么饭馆。2 J; j# R+ H, G% s
如果你不想做法国菜了,想改做川菜。这在人体中是不允许的。不许改行。领了钥匙就不能换。哪怕这条街上有10家法国餐馆,你也不能关闭其中一家,改为川菜馆。就像我们的身体里有数以万亿计的皮肤上皮细胞,也不能用其中的一些去替换区区数千个耳蜗里的内毛细胞一样。
3 A+ T. N3 k) d5 h5 T/ @) N 但干细胞技术说,可以。你先把原来的钥匙交了,停止做法国菜,连做法国菜的炊具和佐料也完全丢掉,把装法国菜菜谱的箱子也锁上,回到什么特殊的菜也不做的状态(干细胞状态)。这样你就可以重新申请,改领打开装四川菜菜谱箱子的钥匙。因为做四川菜的菜谱原先就在你的饭馆里,只是锁起来了。你拿回钥匙就可以打开箱子,把做川菜的菜谱拿出来。这样川菜馆就可以开张了。
, n2 p* d$ d# t6 ~, X% B) ] 还没有开饭馆的(干细胞),给你把钥匙,去开所需要的饭馆(所需要替补的细胞)。已经开了饭馆的(已分化细胞),先停业(回到干细胞状态),再另开所需要的饭馆(再分化成需要替补的细胞)。这就是干细胞技术。
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