人體中的細胞迷宮:你知道有多少種不同的細胞類型嗎?

你是否曾經想過,人體內有多少種不同類型的細胞?根據最新的研究,成年人的身體內可能擁有約30萬億(3x1013)個細胞,這個數字受性別、年齡和體重等多種因素影響。而令人驚訝的是,體內還大約存在著同等數量的細菌細胞。這些細胞彼此之間共享若干特徵,因此可以歸類為少數幾種類型。

要明確劃分「細胞類型」的定義仍然存在挑戰,因此尚無法確定確切的人類細胞類型數量。

細胞的分類方法包括生理功能、組織學(顯微解剖學)、來源或基因表達等多種途徑。例如,2006年,Vickaryous和Hall公布了411種不同的人類細胞類型,其中包括145種神經元。此外,自2016年啟動的「人類細胞圖譜」(Human Cell Atlas)專案,也旨在「編錄人體內所有細胞類型(例如免疫細胞或腦細胞)及其亞類型」。到2018年,該專案意識到目前對人類的細胞類型及亞類型的描述有限,因此移除了「數百」這一字眼,顯示出該領域的一些不確定性。

在2021年,斯蒂芬·奎克預測,人體細胞類型的上限在6000左右,這個數字基於他的推理:如果生物學家只發現了5%的細胞類型,那麼還有約6000種細胞類型待我們探索。根據2023年的研究,人體細胞的計數結果顯示,約有400種細胞類型被納入研究。然而,這些估算都隱含著巨大的挑戰,因為人體細胞的結構依然存在很多未知。

科學界在分析人體細胞時,常會發現巨大的缺口和不一致性,因此在細胞類型的確定中充滿挑戰。

隨著科學技術的進步,許多專案致力於繪製所有人類細胞的清單或地圖。其中最大的專案之一是HuBMAP(人類生物分子圖譜計畫),該計畫組織了1551種不同的樣本並分為17個集合,然而仍僅映射出了人體70個器官中的31個。其數據集優先強調了生物標記和身體位置,但對細胞的發展和變化過程的關注則稍顯不足,這在科學研究中是一個重大的挑戰。

細胞的識別往往依賴特定的表面蛋白,而研究人員卻缺少一致的標準來確定所有細胞類型的測量規範。

目前,並非所有人體內的細胞類型都被詳細記錄下來,科學家們在這方面依然面臨許多挑戰。雖然一些成功的嘗試正在進行中,Cell Ontology提供了目前最全面的元數據標準,該標準目前已記錄了超過2500種細胞類別,但行業內卻未有統一的標準,這也對生物學相關研究形成了障礙。因此,我們仍在努力探索和確定更多的人體細胞類型及其特徵。

細胞類型的具體示例

通常而言,細胞可根據其發源的胚層進行歸類,以下是主要細胞類型的介紹:

來自內胚層的細胞

內胚層細胞主要生成消化道的內襯和腺體,對消化系統的功能至關重要。

來自外胚層的細胞

神經系統

神經系統內有神經細胞,通常稱為神經元,這些細胞具有分支結構,是神經組織的組成部分。每個神經元都擁有一個細胞體,細胞體內含有細胞核和細胞質,並延伸出長而細的髮狀部分,這些結構使得神經元能夠有效傳遞訊息。

人體是一個充滿複雜性的細胞迷宮,科學家們依然在努力解碼這些細胞的多樣性與功能,而你是否曾深入思考,你的身體內到底有多少種尚未被發現的細胞呢?

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