2025年6月19日 随感
2025年6月19日
随感
最近若干群里，议论干细胞治疗，有成功的实例，也有不少失败的实例，为什么？有些群友问我，对此有何看法？
我说这是一个很棒的问题！因为白血病，各种癌症的癌细胞往往从干细胞直接转來的，所以弄清干细胞和普通细胞有什么共同点和差别很重要！，看來它们共享所有真核细胞共有的“基础设施”。但是，这些结构内部的分子内容、活性水平以及调控机制存在关键差异，正是这些差使干细胞既能干好事，也能干坏事！所以建议大家好好学习DeepSeek（DS）的解读：
一、干细胞与普通细胞内部结构相同的部分（共享的“基础设施”）
十二个共同点：
1. 细胞核：都包含基因组DNA（染色体），由核膜包裹。DNA是遗传信息的载体。
2. 核仁： 存在于细胞核内，是核糖体RNA合成和核糖体亚基组装的地方。
3. 细胞质：细胞核外的胶状物质，包含各种细胞器和细胞骨架。
4. 内质网： 分粗糙内质网（附着核糖体，负责蛋白质合成与初步修饰）和光滑内质网（负责脂质合成、钙离子储存、解毒等）。两者都有。
5. 高尔基体： 负责对来自内质网的蛋白质进行加工、分选、包装，然后运送到目的地（细胞膜、溶酶体或分泌出去）。
6. 线粒体： “细胞的动力工厂”，通过有氧呼吸产生细胞所需的主要能量货币ATP。所有活细胞都需要能量。
7. 核糖体： 存在于细胞质和粗糙内质网上，是蛋白质合成的场所。所有细胞都需要合成蛋白质。
8. 溶酶体：“细胞的消化车间”，内含多种水解酶，负责分解大分子物质、消化衰老的细胞器以及吞噬进来的病原体等。
9. 过氧化物酶体： 含有氧化酶和过氧化氢酶，主要参与脂肪酸氧化和分解过氧化氢等有毒物质。
10. 细胞骨架： 由微管、微丝和中间纤维构成的网络，维持细胞形态、参与细胞运动、物质运输和细胞分裂。
11. 细胞膜： 磷脂双分子层构成的屏障，控制物质进出细胞，并包含各种受体用于接收信号。
12. 中心体： 参与细胞分裂时纺锤体的形成（在动物细胞中更明确）。
二、干细胞与普通细胞内部的关键差异（功能差异的根源）
虽然基本“硬件”相同，但以下方面的显著差异决定了干细胞的行为：
七个不同点：
1. 基因表达程序：
干细胞： 表达一组特定的**转录因子**。这些核心转录因子网络维持细胞的“干性”，即保持未分化状态和增殖能力。它们积极抑制与特定分化路径相关的基因表达。同时，它们保持着发育潜能所需基因的“开放性”（表观遗传层面）。
*普通细胞： 表达与其特定功能（如收缩、传递神经冲动、分泌激素、免疫防御等）直接相关的基因。维持“干性”的转录因子通常不表达或表达量极低。基因表达模式高度特化且相对稳定。
2. 表观遗传景观：
干细胞：具有更“开放”和“动态”的表观遗传状态。这意味着它们的基因组DNA（组蛋白修饰、DNA甲基化模式）处于一种允许更多基因在需要时被激活的状态。这种可塑性是其多向分化潜能的基础。
普通细胞： 表观遗传标记使其基因组“锁定”在特定的表达模式上。与细胞功能无关的基因被紧密包裹（异染色质化），难以激活。这种稳定性确保了细胞功能的专一性。
3. 端粒与端粒酶活性：
干细胞： 具有较高的**端粒酶活性。端粒酶能延长染色体末端的端粒（保护性DNA重复序列），抵消细胞分裂造成的端粒缩短，从而赋予干细胞强大的自我更新能力和较长的增殖寿命。
普通细胞：绝大多数体细胞端粒酶活性很低或没有。每次细胞分裂端粒都会缩短一点，当缩短到临界长度，细胞会进入衰老或凋亡。这是限制普通细胞分裂次数的关键机制（海弗里克极限）。
4. 代谢状态：
干细胞：通常更依赖**糖酵解**途径（即使在有氧条件下）来快速产生能量（ATP）和生物合成所需的前体物质。这种代谢方式可能有利于在低氧微环境中生存，并支持快速增殖。代谢具有可塑性，在分化过程中会转变。
普通细胞： 代谢方式高度依赖其功能。例如，肌肉细胞、神经细胞主要依赖高效的有氧呼吸（氧化磷酸化）产生大量ATP；而一些快速增殖的癌细胞也可能偏好糖酵解（瓦伯格效应）。代谢模式相对固定。
5. 细胞周期状态：
干细胞：在体内，许多干细胞（尤其是成体干细胞）处于相对**静止状态**，细胞周期进展缓慢或停滞在G0期。这是对DNA损伤的保护机制，也是对微环境信号的一种储备状态。当需要修复或再生时，它们能被迅速激活进入分裂周期。
普通细胞： 细胞周期状态多样：一些细胞（如皮肤表皮细胞、造血细胞）持续分裂；一些细胞（如神经元、心肌细胞）高度分化后几乎永久退出细胞周期（G0期）；一些细胞（如肝细胞）通常静止，但损伤后能重新进入周期。
6. 对微环境信号的响应：
干细胞：高度依赖其所在的**微环境。微环境提供维持干性、促进自我更新或诱导分化方向的特定信号分子（生长因子、细胞因子、细胞间接触、基质硬度等）。干细胞对这些信号极其敏感，并据此做出命运决定。
普通细胞： 虽然也受环境信号影响（如激素调节分泌、生长因子刺激增殖），但其主要功能程序的执行相对独立于维持“身份”的微环境信号。它们对诱导其“去分化”或改变身份的信号的响应能力很弱。
7. 异质性：
干细胞： 即使是同一来源的干细胞群体，内部也可能存在状态和潜能的差异（异质性）。有些可能更偏向静息，有些可能更偏向分化准备。
普通细胞：同一类型、执行相同功能的普通细胞群体通常表现出高度的一致性（同质性）。
总结
1/，结构相同： 干细胞和普通细胞都拥有细胞生存和基本运作所需的所有核心细胞器和结构（细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、 细胞膜、细胞骨架等）。
2/，差异在功能分子层面： 关键区别在于细胞内部运行的“软件”程序：
a/， 干细胞：运行维持“干性”的程序（特定转录因子、开放表观遗传状态、高端粒酶活性、糖酵解代谢、对微环境敏感、异质性），使其具有自我更新和多向分化的潜能。
b/， 普通细胞：运行执行特定功能的程序（特定分化基因表达、锁定表观遗传状态、低端粒酶活性、功能特异的代谢、相对独立于干性微环境同质性）。
简单来说，可以把干细胞和普通细胞想象成使用相同品牌和型号硬件（细胞器）的电脑。区别在于干细胞安装了“多潜能操作系统”和“开发工具包”（干性程序），使其能变成各种不同的“专业软件”（分化成各种细胞）；而普通细胞已经安装并运行着某个特定的“专业软件”（如文字处理、图像编辑），专注于完成其特定的任务。
后语
以上是DS对干细胞和普通细胞之间的共同点和差别点的解读，使我们学习了不少知识，但是在我看來最大的遗憾是，两者之间5+11生命动力源的差别没有说出來！这样不能从根本上來谈论干细胞靠什么动力变为白血病细胞或癌细胞的问题。这个问题只能在聚宇能公众号里议论了。
常州《黄》展主持人
金日光（从北京发）
