干细胞与分化

潜能(potency)

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想象一名刚入学的大学新生在选专业。大一学生几乎还能选择任何领域;一名已锁定某个专业的大四学生剩下的选项就少得多;而一名已经从事某一行当的毕业生,实际上就只能做那一份工作。潜能就是细胞版本的“还剩下多少条职业道路”——它还能变成多少种不同的专门化细胞。

确切地说,潜能是指一个细胞有能力产生的细胞类型的范围。生物学家把它分成等级:全能(totipotent)细胞能制造包括胎盘在内的每一种细胞;多能(pluripotent)细胞能制造身体本身的每一种细胞,但不能制造胎盘;多潜能(multipotent)细胞只能制造一组有限的相关类型;而单能(unipotent)细胞只能制造单一类型,尽管它仍能自我更新。随着发育推进,细胞通常沿这把尺子向下移动,逐步缩小自己的选项。

潜能之所以重要,是因为它告诉你一个干细胞能用来做什么、不能做什么。一种常见误解是认为潜能越广的细胞总是“越好”——但高潜能也带来风险,例如把未经驯服的多能细胞放进体内可能形成一种叫畸胎瘤的杂乱生长物。合适的潜能是与任务相匹配的那一种,这正是为什么大量研究都专注于把细胞精确引导到所需的类型,而不再越过它。

受精卵是全能的——它能构建出整个胚胎以及胎盘。而当造血细胞在骨髓中出现时,它们就仅仅是多潜能的了:在血液这一家族里很强大,却无法变成比如神经元或肝细胞。

潜能在发育过程中逐步收窄:从全能的受精卵到多潜能的造血干细胞。

潜能描述的是一个细胞在合适条件下可能变成什么,而不是它将会变成什么——一个躺在培养皿里的多能细胞不会有什么戏剧性变化,直到合适的信号把它推上某条道路。

又称
developmental potential分化潜能分化潛能