体内干细胞代表一种新的细胞类型有可能再生任何磨损组织和维持组织内稳态。干细胞可以在大量增加 在体外并可能会取代受损的细胞再生而不是现有的管理方式疾病用药物治疗受损的细胞。干细胞是大致分类根据其来源为胚胎(为)和成人干细胞(对asc)。胚胎干细胞是多能在自然界中,可以分化成200多属于三个生殖细胞在体内层,即外胚层,内胚层、中胚层。另一方面成体干细胞隔离从成人身体组织,多单能性的。自他的初始隔离细胞系( 1一直存在分歧,在胚胎和成年干细胞生物学家。已经成年干细胞生物学家的努力证明同样良好的细胞相比,他也不需要,因此他细胞研究(因为相关的道德自业余使用人类胚胎和操作)。2013年1月,他的细胞生物学家大大松了一口气,当美国最高法院拒绝审理案件,可以禁止政府资助他细胞( 2]。对asc已有多种方法被用来证明可以代替他细胞。特别是有能力重组成年体细胞多能状态由iPS技术,游说反对他的细胞变得更强大。突出的另一个问题是,间充质干细胞是多能,除了分化为中胚层还可以transdifferentiate外胚层和内胚层 3),是这个特殊的焦点问题。

间充质干细胞(msc) spindle-shaped-plastic-adherent可以分离胎儿细胞,额外的胚胎组织;和成人器官包括骨髓和其他身体组织。msc被Friedenstein和组(第一次描述了 4)作为骨髓的造血支持间充质基质细胞。欧文和Friedenstein [ 5]提出,这些细胞可以作为他们所谓的间充质干细胞能够分化成血统的间质组织,包括骨,软骨,肌腱,韧带,骨髓基质,脂肪细胞,真皮,肌肉和结缔组织。然而,无论他们是一个真正的,干细胞仍然是有争议的。间充质干细胞的名称或基质细胞在文献中可以互换使用。被国际社会公认为细胞治疗(ISCT)建议这些纺锤状,plastic-adherent细胞被称为,间充质基质细胞( 6]。它提出了一个未知的干细胞可能存在在msc、但msc自己必须称为间充质基质细胞( 7]。最近的文献表明,msc是重要组成部分肝星状细胞在骨髓的利基 8, 9]。

msc接受lineage-specific分化为中胚层,但是transdifferentiate到其他血统的能力仍然是有争议的。各种团体发表的msc可以transdifferentiate成外胚层和中胚层细胞系包括头发( 10),胰腺胰岛( 11, 12),肝细胞( 13),和神经元 14, 15]。希腊et al。 16)进一步表明,类似的监管机制OCT-4存在在胚胎干细胞和msc。然而,这仍然是高度争议的特别是因为msc transdifferentiated成外胚层和内胚层的功能属性并不像预期的那样。同样Osonoi et al。 17)报道,人类皮肤成纤维细胞能够区分直接向所有三个胚层衍生品,神经元(外胚层的),骨细胞(中层)和胰岛素生产细胞(内胚层的)。他们表现出巢蛋白、肌间线蛋白和胰岛素当暴露于特定生长因子的鸡尾酒。因此,认为实现的基础上分化转移immunolocalization或成绩单可能不能满足需求的存在。相反,证据需要生成关于功能性maturation-which尚未实现。

有两个主要方面确实困惑的干细胞生物学研究人员和导致这种混淆对msc的功能属性。这些包括(i) OCT-4生物学和(2)的分组人口多能非常小的精原干细胞(VSELs)在msc。

Oct-4普最为关键域转录因子负责维持自我更新和多潜能干细胞的特性包括内细胞团,胚胎干细胞,胚胎生殖细胞和胚胎细胞癌。Oct-4, Nanog Sox2, FoxD3一起构成一个相互联系的自身调节的网络维持胚胎干细胞多能性和自我更新 18]。Oct-4-deficient老鼠不发展超出了胚泡阶段由于缺乏多能细胞内细胞团( 19]。Oct-4表达下调与损失的多能性,击倒的Oct-4 ES细胞在分化结果( 20., 21]。它有两个主要的亚型Oct-4A和Oct-4B只有Oct-4A负责多能状态,而没有生物功能与Oct-4B同种型( 22]。Atlasi et al。 23]报道另一个Oct-4拼接变体主要是表达多能干细胞和分化后表达下调;然而,它的功能还不清楚 24]。变得至关重要的区分不同的亚型,而结论多能细胞的状态( 23, 25]。但干细胞生物学家们忽视了这方面在他们的研究中,有报道在几个nonpluripotent Oct-4细胞类型,导致大量的混乱( 24, 26]。同样,最近有很多兴奋的推导,各种团体报告多能精原文化从成年小鼠睾丸活组织检查 27- - - - - - 30.)以及男性( 31日- - - - - - 33)的自发重组成人精原干细胞没有任何基因改造。然而,Warthemann et al。 34)表明,假阳性抗体信号OCT-4A testis-derived细胞可能导致错误的数据和误解。

Oct-4据报道在几个体细胞类型,胎盘羊膜和cords-derived细胞,并在原发肿瘤组织(参见补充表1 ( 35])。Zangrossi et al。 36]证明了存在Oct-4外周血,从而挑战Oct-4是否应该真的是多能性的标志。希腊et al。 16)表明,OCT-4函数通过类似的途径在人类msc和胚胎干细胞。然而,所有这些报告研究Oct-4和未能区分或者拼接Oct-4记录。

为了澄清ESCs的混乱对asc和关于Oct-4表达式,Lengner et al。 35]删除Oct-4几个组织快速周转包括小肠、骨髓,毛囊,肝脏,或中枢神经系统,但没有发现影响组织维护或创伤性再生。因此他们得出结论,Oct-4表达细胞不需要维持体内平衡在成人的身体器官。他们进一步讨论了体细胞OCT-4表达可能是由于非特异性染色因为mRNA的数量很低在体细胞胚胎干细胞相比,总是放大后30 - 40 PCR扩增的周期。

然而,他们的结论声明是相当有趣的。他们不否认存在Oct-4成人身体组织,但ES细胞相比非常低的水平。这非常适用于多能很小的精原干细胞(VSELS)在成人的身体组织。

非常小的类似胚胎干细胞(VSELs)代表了一群非常有前途的干细胞可能汇集胚胎和成年干细胞生物学家。这些是多能干细胞在成人的身体组织。他们表现出多能的特点包括核Oct-4尽管他细胞相比非常低的水平。然而,他们可以从自体分离小鼠源和不形成畸胎瘤(因此所有对人类胚胎干细胞相关的三个主要问题的研究包括使用人类胚胎获得他的细胞系,免疫排斥反应,和风险形成畸胎瘤的照顾)。他们很容易调动,以应对任何损伤,保持终身体内平衡( 37, 38,也认为是胚胎体内残余负责各种癌症( 39),提出了150年前的Rudolf Virchow和朱利叶斯Conheim。开创性工作由联手教授和他的研究小组表明,多能VSELs存在于各种成人身体组织( 40),可能是原始生殖细胞或其前驱物,而不是迁移只对性腺的山脊在胚胎发育早期迁移到各种身体器官和贯穿人的一生。

混乱在文献中关于存在Oct-4成人身体组织实际上是由于VSELs。VSELs核OCT-4存在于各种组织和引起的组织祖细胞进一步分化成特定组织的细胞。VSELs开始分化,OCT-4中观察到的细胞质和细胞进一步分化,最终丢失。我们在哺乳动物性腺的工作表明,事实上VSELs核OCT-4立即和他们的祖细胞(精原细胞)在睾丸精原干细胞( 40)和卵巢生殖干细胞(OGSCs)卵巢有细胞质OCT-4 41]。我们使用的多克隆抗体对OCT-4检测表达的亚型(即核和胞质),表明VSELs拥有OCT-4,一旦开始分化的祖细胞,OCT-4细胞质。Q-PCR分析清楚地显示了丰富的Oct-4B Oct-4A。为了显示存在的多能VSELs成年哺乳动物的性腺,我们一直显示Oct-4A而不是Oct-4的存在。我们也报道的存在VSELs在废弃的红细胞表面颗粒的体积减少步骤在处理脐带血和骨髓 42(图)和msc文化 1)。

脐带组织,特别是沃顿的果冻和骨髓,被认为是msc的丰富来源。免疫组织化学研究的沃顿商学院的果冻清楚地表明一个族群的存在VSELs msc(图 2( 42])。同样,从小鼠骨髓msc的早期文章显示VSELs作为一种独特的族群的存在(个人观察)。有趣的是OCT-4显示核表达在沃顿商学院的果冻VSELs和细胞质在msc。同样,Taichman et al。 43]表明VSELs可以在层次结构间充质干细胞(msc)的老鼠。我们做了一个理由VSELs存在于哺乳动物睾丸( 44],可能会引起精原殖民地在睾丸组织培养( 27- - - - - - 33]。观察Lengner et al。 35确实是真的因为Oct-4 VSELs表达在非常低的水平(rt - pcr)期间之后才发现> 35周期相比,ES细胞(rt - pcr)期间检测到20 - 25周期后,立即和祖细胞,成体干细胞存在于各种成人组织,表达最终失去了细胞的细胞质Oct-4变得更坚定。伯格和Goodell 45)合著的预览Lengner正确研究和总结了第一句话,“没有证据不是缺席”的证据或者换句话说,“一个不能证明一个负面的。”他们还暗示干细胞群的存在,没有测试报告的研究,现在我们知道它可能是VSELs。

Nayernia et al。 46首次报道,BM干细胞/ msc可以transdifferentiate成男性生殖细胞 在体外和 在活的有机体内。他们将BM细胞移植到busulphan治疗小鼠和观察到的殖民和扩散,但没有分化在减数分裂前的精母细胞阶段。在这几组报道恢复睾丸功能移植msc。卢et al。 47细胞)移植GFP-tagged BM野生型小鼠的睾丸间质和小管和报道,移植细胞分化成睾丸间质细胞、支持细胞,也为生殖细胞。同样,阿齐兹et al。 48)也报告说,骨骨髓来源的msc移植到睾丸网时busulphan-treated老鼠缺乏精子transdifferentiate精子和精母细胞。Sabbaghi et al。 49]研究BM的能力派生msc在精子在老鼠模型中对睾丸扭转的复兴。他们通过睾丸网报道,移植msc可以重振精子发生。Cakici et al。 50)最近也报道,肥力恢复大鼠注射脂肪缺乏精子msc。但这整个身体的文学是令人困惑,因为这些研究不承认存在VSELs哺乳动物睾丸中确实是抵抗busulphan治疗。VSELs也耐辐射诱导的损害,因为他们的自然静止( 51]。VSELs坚持busulphan治疗睾丸和可能分化为生殖细胞精子的生长因子/细胞因子分泌的移植msc ( 52]。

最后,我们建议msc的确来自VSELs [ 53在协议与先前的报告Taichman et al。 43)和多功能暗示他们可以产生多种中胚层细胞类型。多能暗示分化转移属性问题,无论最小分化转移报道实际上可能是由于现有的VSELs分组人口。msc的出现在很多不同的身体组织迫使我们认为他们实际上代表了高度专业化的基质或微环境(生长因子和细胞因子的来源)VSELs及其祖细胞保持终身组织内稳态和免疫调制的能力。生长因子和细胞因子分泌的msc使VSELs在静止状态下,保持正常的增殖和分化。但随着年龄增加,msc功能受损导致各级控制干细胞的增殖导致增加癌症的发病率。如果VSELs函数本质上是扰乱了肿瘤更胚胎和更致命。肿瘤的性质会有所不同,如果更坚定的祖细胞的功能检查参与组成分泌腺被中断由于改变的利基提供细胞。因此msc的交互与VSELs tissue-committed干细胞“先觉者”和年龄相关的变化检查参与组成分泌腺msc需要进一步调查。