干细胞:未特化的细胞-中文百科频道

简介

干细胞（Stem cell）即起源细胞，是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。

机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞。干细胞的来源有很多，包括脐带血与骨髓。医学研究者认为干细胞研究有潜力通过用于修复特定的组织或生长器官，改变人类应对疾病的方法。

韩国KOREA的干细胞整形是利用成体干细胞的移植，促进被移植部位的血管和组织形成，提高被移植脂肪存活率的干细胞脂肪移植整形方式。将自身腹部或大腿等过多的脂肪进行提取后从中提取成体干细胞移植到在面部，胸部，手部等部位；延缓衰老。

研究历史

干细胞的研究被认为开始于20世纪60年代，在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。1998年美国有两个小组分别培养出了人的多功能干细胞(Pluripotent stem cells)。

James A. Thomson在威斯康星大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取Inner cell mass细胞，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面 Marker 和酶活性，证实它们就是全能干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15-20干细胞用于培养。

ohn D. Gearhart在约翰·霍普金斯大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是：从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞( Primordial germ cell )。由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。

种类

按功能分类

全能干细胞，由卵子和精子的融合产生受精卵。而受精卵在形成胚胎过程中八细胞期之前任一细胞皆是全能干细胞。具有发展成独立个体的能力。也就是说能发展成一个个体的细胞就称为全能干细胞。具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞，受精卵就是最高层次的胚胎干细胞。

多功能干细胞，一种或多种组织的起源细胞，它能分化出多种类型细胞，是全能干细胞的后裔，但不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。具有分化出多种细胞组织的潜能，如造血干细胞、神经细胞。

多潜能干细胞，只能分化成特定组织或器官等特定族群的细胞。

专一性干细胞，只能产生一种细胞类型；但是，具有自更新属性，将其与非干细胞区分开。只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化，如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。

按发育过程出现先后和分布分类

胚胎干细胞(Embryonic stem cell)：胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞·具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。依据胚胎干细胞所具有的多向分化的特性，以体外胚胎干细胞分化的能力，可以建立多种胚胎干细胞实验模型。研究和利用ES细胞是生物工程领域的核心问题之一；在未来几年，ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步。

成体干细胞(Adult stem cell)：亦称成人干细胞，医学上常用的大致包括骨髓干细胞、脐带血干细胞及周边血干细胞。它们存在成体特定的组织中，具有由干原细胞形成先驱细胞，分化成具特定功能细胞的能力。例如：骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞。

来源

脐带血

婴儿出生后遗留在胎盘和脐带中的血是干细胞的重要来源。自1988年脐血干细胞就用来治疗根达综合征，亨达综合征，和拉综合征，急性淋巴细胞性白血病等许多儿童疾病。脐血从脐带采集；脐带经过清理消毒后，脐血从脐静脉取出，然后立即分析对于传染物质和组织类型是必需的。脐血在放入液氮备用之前要经过处理，去除红细胞。在使用的时候首先解冻，去除防冻剂，注入病人静脉。这种使用其他捐赠人干细胞的治疗方法叫做异源疗法；如果干细胞来自患者本人，即为同源和当从相同个体收集时，它通常指双胞胎。

周边血

骨髓中存有人体内最主要造血干细胞的来源，而周边血干细胞则是指借由施打白细胞生长激素（G-CSF），将骨髓中的干细胞驱动至血液中，再经由血液分离机收集取得之干细胞。由于与骨髓干细胞极为相近，现已逐渐取代需要全身麻醉的骨髓抽取手术。

胚胎干细胞

胚胎干细胞是从胚泡（由50—100个细胞组成的早期胚胎）未分化的内部细胞团中得到的干细胞。它们是万能的，意味着它们可以发育成为身体内200多种细胞类型中的任何一种。胚胎干细胞研究仍处于刚起步阶段，许多研究仍建立在人类以外之动物模式。例如老鼠、牛或是羊等。人类的胚胎干细胞因为干细胞的取得来源涉及道德伦理上的约束，在干细胞株上的建立有所争议。

鹿茸干细胞

鹿茸干细胞位于鹿茸初角茸或角柄骨膜内，是惟一能够驱动哺乳动物器官完全再生的成体干细胞。鹿茸干细胞均有多能性，体外诱导试验表明，其能够被诱导形成神经细胞，脂肪细胞，肌肉细胞等。鹿茸是上天遗留在人间最美的一块宝石，是哺乳动物王国中唯一能够完全再生的器官；鹿茸是哺乳动物中生长速度最快的器官，在快速生长期时生长速度达到20 mm/天以上，其顶端增殖区细胞的增殖速度为癌细胞的30倍，且不发生癌变，是癌变机制研究的天然模型。干细胞作为鹿茸的重要细胞，可以发展成为许多特殊细胞类型，并支持鹿角再生的整个过程。

鹿茸干细胞是唯一能够驱动哺乳动物器官完全再生的成体干细胞，其上的皮肤构成了鹿茸干细胞所需的特殊微环境。鹿茸再生包含了骨组织、皮肤、血管、神经组织的完全再生，多种细胞因子参与其中。此外，由新鲜鹿茸组织提取的多肽类物质，在皮肤及骨组织伤口愈合中，具有明显的刺激作用。进一步探索其作用机制对骨伤愈合及皮肤再生提供了新的思路与方法。总之，鹿茸作为一种特殊的生物医学模型探索哺乳动物器官再生机制，可以给迅速发展的人类再生生物学和再生医学研究提供有益的内容。

脂肪干细胞

以往人们因塑身而抽出的脂肪，大部分都当废弃物丢掉，现经由医学专家研究证，脂肪中含有大量的间质干细胞，间质干细胞具有体外增生及多重分化的潜力，能运用于组织与器官的再生与修复。

皮肤细胞

在2007年底，美国和日本两组科学家同时成功地把皮肤细胞转化成一种俗称为“iPS”的可诱导万能干细胞，并成功使这些干细胞转化成为身体器官的一部分。透过向皮肤细胞植入特定的基因，可诱导皮肤细胞改造，变成类似胚胎干细胞的一种细胞。

成体干细胞

成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。2012年之前认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。经研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞，说明成体干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。

造血干细胞

造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中、胎盘组织中。在临床治疗中，造血干细胞应用较早，在20世纪五十年代，临床上就开始应用骨髓移植（BMT）方法来治疗血液系统疾病。到80年代末，外周血干细胞移植（PBSCT）技术逐渐推广开来，绝大多数为自体外周血干细胞移植（APBSCT），在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗，且效果令人满意。与两者相比，脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制，对HLA配型要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染。

神经干细胞

神经干细胞关于神经干细胞研究起步较晚，由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，神经干细胞的研究仍处于初级阶段。理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应，如：给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治愈部分患者症状。除此之外，神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面，对判断药物有效性、毒性有一定的作用。

骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）是干细胞家族的重要成员，来源于发育早期的中胚层和外胚层。MSC最初在骨髓中发现，因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。如间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞，连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能，可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。骨髓间充质干细胞由于其来源广泛，易于分离培养，并且具有较强的分化潜能和可自体移植等优点，越来越受到学者们的青睐，被认为是不久即将被引入临床治疗的最优干细胞。