表皮干细胞

可增殖分化为表皮中各种功能细胞的细胞群

定位

表皮干细胞在组织结构中位置相对固定，目前认为毛囊隆突部是表皮干细胞的主要栖息地，其不仅对毛囊的生长起关键作用，而且对皮肤损伤后的修复同样重要。干细胞与短暂增殖细胞在表皮基底层呈片状分布，在没有毛发的部位如手掌、脚掌，表皮干细胞位于皮肤的基底层，表皮基底层中有1%～10%的基底细胞为干细胞；而在有毛发的部位表皮干细胞则位于毛囊隆突部。

特征

干细胞通常处于静息状态，分裂缓慢，在形态学上具有未分化细胞的特点，表现为细胞体积小，胞内细胞器稀少，细胞内RNA含量低，在组织结构中位置相对固定等。

表皮干细胞最显著的两个特征是自我更新能力与慢周期性。

1.表皮干细胞的自我更新能力表现为在体内可增殖分化形成表皮的全层并维持自身的数量，体外则表现为克隆性生长。

2.表皮干细胞虽然具有强的增殖能力，但在正常稳定条件下，处于相对静息状态，在体内分裂缓慢，具有慢周期性，而且可以有无限多次细胞周期。

分化方式

表皮干细胞的自我更新分化有两种方式：一种是不对称分裂，即通过分裂产生一个干细胞和一个短暂扩充细胞，而进一步分化的任务则由短暂扩充细胞完成；另一种是对称分裂，即一次分裂产生两个与母细胞相同的子代干细胞。当组织发生损伤时，表皮干细胞就采用后一种方式进行分裂，以快速增加细胞数量的方式来满足身体需要。

生理作用

表皮终生处于不断更新之中，旧的表皮和毛发脱落后能够被新的细胞所取代。这是由于在表皮基底层中存在非毛囊表皮干细胞。这些表皮干细胞能够自我更新并能通过末端分化形成角质细胞和毛囊。为维持皮肤正常组织结构和细胞内环境稳定，表皮干细胞的增殖分化与外层细胞的不断脱落始终保持动态平衡。随着年龄增长，干细胞的数量也随之减少，所以小儿的创伤愈合能力比成人强，就是因为儿童体内的干细胞含量更丰富的缘故。

临床应用

随着分子生物学、细胞生物学、组织工程学及生物工程学等学科的发展，表皮干细胞凭借其特有的生物学优势在皮肤更新、组织修复、肿瘤形成、基因治疗、细胞治疗等方面发挥着重要作用，显示出其巨大的应用前景。

1.表皮干细胞与皮肤更新

ESCs的分裂与终末分化细胞的死亡、脱落维持一定的平衡，这是维持正常的组织结构和细胞内环境稳定的基本要求。正常情况下，大部分的ESCs处于静息状态，只有部分干细胞脱离干细胞群落进入分化周期，维持皮肤的更新。

2.表皮干细胞与创面修复

作为皮肤的种子细胞，它可能为皮肤修复和功能重建开辟了临床治疗的新途径，如用于临床使用的皮肤覆盖物，用以满足临床上严重烧伤患者的需求。

3.表皮干细胞与某些皮肤疾病

ESCs有望在皮肤肿瘤和表皮发生学的研究中发挥其重要作用。如某些基因突变，会导致整合素表达异常，引起表皮与真皮的连接障碍，这是大疱性表皮松解症的重要病因之一。对瘢痕和正常皮肤组织中的ESCs对比研究表明，瘢痕组织ESCs的分化行为紊乱，表皮细胞在由基底层到表皮外层的分化过程中，提前分化为终末分化细胞。同样，鳞状上皮细胞癌的发生很可能始于上皮干细胞的生长紊乱。

4.表皮干细胞与基因治疗

在基因治疗中，获得高效率转染、持久高水平的基因表达是治疗成功的关键。将某些生长因子基因转染人表皮细胞用于创面移植，使其在创面释放足够的生长因子，促进创面愈合，也因此基因治疗可能在创面的恢复中发挥作用。

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