干細(xì)胞是一類(lèi)具有自我更新能力的細(xì)胞、能夠產(chǎn)生至少一種類(lèi)型的、高度分化的子代細(xì)胞。
從功能上講，干細(xì)胞是具有多向分化潛能、自我更新能力的細(xì)胞，是處于細(xì)胞系起源頂端的最原始細(xì)胞，在體內(nèi)能夠分化產(chǎn)生某種特定組織類(lèi)型的細(xì)胞。在生命科學(xué)的細(xì)胞修復(fù)、發(fā)育生物學(xué)、藥物學(xué)等領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。
胚胎干細(xì)胞與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞
多能干細(xì)胞指具有無(wú)限的自我更新能力，并可分化為機(jī)體所有的細(xì)胞類(lèi)型。這些特征使得多能干細(xì)胞具有替代缺失、受損或患病細(xì)胞的美好前景，并使其成為未來(lái)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分。
胚胎干細(xì)胞( embryonic stem cel,ESC)是目前最為廣為人知的多能性干細(xì)胞，因其來(lái)源于人胚胎，潛在的倫理問(wèn)題使其在應(yīng)用過(guò)程中飽受爭(zhēng)議。再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重大突破是引入了誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞 (induced pluripotent stem cells)，日本科學(xué)家山中伸彌于2006年利用病毒載體將四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞中，使其重編程而得到的類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞類(lèi)型，它直接來(lái)于成體細(xì)胞，而非胚胎細(xì)胞。由iPSC可以產(chǎn)生無(wú)限數(shù)目的自體細(xì)胞，且不存在免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)
ESC與iPSC用作治療或者研究工具，在外誘導(dǎo)分化為功能完備的特定細(xì)胞。例如：可以刺激iPS細(xì)胞成為β胰島細(xì)胞，然后用于治療糖尿病患者。它們還可以刺激血液細(xì)胞用于白血病治療，或神經(jīng)元治療神經(jīng)疾病，以及iPSC衍生血小板等。但同時(shí)，iPS細(xì)胞研究的一個(gè)挑戰(zhàn)是DNA的變化會(huì)導(dǎo)致基因的強(qiáng)制表達(dá)。這種情況無(wú)法完·全控制，導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的影響。就臨床應(yīng)用而言，這些細(xì)胞需要有效且安全地產(chǎn)生干細(xì)胞以實(shí)現(xiàn)重編程過(guò)程的完·全有效性。
間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）
間充質(zhì)干細(xì)胞最早在骨髓中發(fā)現(xiàn)，隨后還發(fā)現(xiàn)存在于人體發(fā)生、發(fā)育過(guò)程的許多種組織中。目前, 我們能夠從骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織以及羊水、臍帶血中分離和制備間充質(zhì)干細(xì)胞，用得最多的是骨髓來(lái)源的和脂肪來(lái)源的MSC。
間充質(zhì)干細(xì)胞的一些特點(diǎn)使其在細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域中頗具吸引力這些特征包括：間充質(zhì)干配對(duì)應(yīng)細(xì)胞具有分化為多種細(xì)胞類(lèi)型的能力，增殖速度快，不被免疫識(shí)別，免疫調(diào)節(jié)功能，可分泌一系列可溶性因子，以及能夠遷移到受損部位等。
2006年，我國(guó)在胎盤(pán)和臍帶組織中分離出間充質(zhì)干細(xì)胞，這種組織來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞不僅保持了間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)特性，而且還具備如下優(yōu)點(diǎn)：
①胎盤(pán)和臍帶中的干/祖細(xì)胞更原始，有更強(qiáng)的增殖分化能力。
②免疫細(xì)胞較為幼稚，功能活性低，不會(huì)觸發(fā)免疫反應(yīng)及引起移植物抗宿主病。
③干細(xì)胞易于分離，純度高，無(wú)腫瘤細(xì)胞污染。
④擴(kuò)增時(shí)培養(yǎng)體系能統(tǒng)一，便于質(zhì)控。
⑤可制成種子細(xì)胞冷凍，多次使用，冷凍后細(xì)胞損失小。
⑥潛伏性病毒和病原微生物的感染及傳播幾率比較低。
⑦采集時(shí)對(duì)產(chǎn)婦及新生兒無(wú)任何危害及損傷。
⑧采集方便，易于保存和運(yùn)輸，倫理學(xué)爭(zhēng)議少。這種胎盤(pán)和臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞有可能成為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的理想替代物，并具有更大的應(yīng)用潛能。
目前間充質(zhì)干細(xì)胞除了分化后可以取代損傷部位的受損細(xì)胞外，還可以通過(guò)一些其它的機(jī)制來(lái)修復(fù)受損的組織。這些機(jī)制包括：通過(guò)細(xì)胞融合來(lái)挽救瀕死細(xì)胞；通過(guò)分泌細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子產(chǎn)生旁分泌作用；通過(guò)隧道納米管傳遞細(xì)胞器的和分子(如線粒體和RNA等)；以及通過(guò)胞外方式(如外泌體和微泡等)傳遞多種分子，不同情況下占主導(dǎo)作用的機(jī)制可能不同不斷深入的研究、以及已經(jīng)完成和正在進(jìn)行的床試驗(yàn)均預(yù)示間充質(zhì)干細(xì)胞療法具有廣闊的應(yīng)用前景。
然而，在間充質(zhì)干細(xì)胞成為廣為認(rèn)可的治療手段以前，還需要解決供體異質(zhì)性、體外擴(kuò)增、免疫原性、冷凍保存及確切的作用機(jī)制等諸多問(wèn)題。
其他常用干細(xì)胞
1.造血干細(xì)胞（HSCs)
造血干細(xì)胞（HSCs)具有長(zhǎng)期自我更新的能力和分化成各類(lèi)成熟血細(xì)胞的潛能。它是研究歷史最長(zhǎng)且最為深入的一類(lèi)成體干細(xì)胞，對(duì)研究各類(lèi)干細(xì)胞，包括腫瘤干細(xì)胞，具有重要指導(dǎo)意義。大部分白血病，特別是急性髄系白血病(AML)以及慢性髄性白血病(CML)的發(fā)生，都直接或間接與造血干細(xì)胞異常相關(guān)。CML是最為經(jīng)典染色體易位導(dǎo)致造血干細(xì)胞惡變的一類(lèi)常見(jiàn)白血病，其他多數(shù)急性髓系白血病由祖細(xì)胞直接惡變而來(lái)。
2.神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs）
神經(jīng)干細(xì)胞是指存在于神經(jīng)系統(tǒng)中，具有分化為神經(jīng)神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞的潛能，從而能夠產(chǎn)生大量腦細(xì)胞組織，并能進(jìn)行自我更新，并足以提供大量腦組織細(xì)胞的細(xì)胞群。神經(jīng)干細(xì)胞具有對(duì)稱分裂及不對(duì)稱分裂兩種分裂方式，從而保持干細(xì)胞庫(kù)穩(wěn)定。
神經(jīng)干細(xì)胞在神經(jīng)發(fā)育和修復(fù)受損神經(jīng)組織中發(fā)揮重要作用。神經(jīng)干細(xì)胞移植是修復(fù)和代替受損腦組織的有效方法，能重建部分環(huán)路和功能。此外神經(jīng)干細(xì)胞可作為基因載體，用于顱內(nèi)腫瘤和其它神經(jīng)疾病的基因治療，利用神經(jīng)干細(xì)胞作為基因治療載體，彌補(bǔ)了病毒載體的一些不足。當(dāng)然神經(jīng)干細(xì)胞應(yīng)用中還存在不少問(wèn)題亟待解決，包括：神經(jīng)干細(xì)胞的來(lái)源不足；神經(jīng)干細(xì)胞轉(zhuǎn)染范圍的非選擇性表達(dá)及轉(zhuǎn)染基因表達(dá)的原位調(diào)節(jié)；利用胚胎干細(xì)胞代替神經(jīng)干細(xì)胞存在著社會(huì)學(xué)及倫理學(xué)方面的問(wèn)題等。
華雅思創(chuàng)生物—Focus on improving the quality of Stem Cells 專(zhuān)注提升干細(xì)胞品質(zhì)
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