分子生物學(xué)筆記：干細(xì)胞

干細(xì)胞1干細(xì)胞概述胚胎干細(xì)胞的分化性成體干細(xì)胞的可塑性1干細(xì)胞概述胚胎干細(xì)胞的分化性成體干細(xì)胞的可塑性按照發(fā)育階段分類胚胎干細(xì)胞(EmbryonicStemcell，ES細(xì)胞)。成體■造血■肌肉■骨髓2干細(xì)胞應(yīng)用研究■美容領(lǐng)域■器官移植■疾病治療■生物修復(fù)■神經(jīng)干細(xì)胞概述編輯干(gM)細(xì)胞即為起源細(xì)胞。干細(xì)胞是具有增殖和分化潛能的細(xì)胞，具有自我更新復(fù)制的能力(Self-renewing),能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。簡單來講，它是一類具有多向分化潛能和自我復(fù)制能力的原始的未分化細(xì)胞，是形成哺乳類動(dòng)物的各組織器官的原始細(xì)胞。干細(xì)胞在形態(tài)上具有共性，通常呈圓形或橢圓形，細(xì)胞體積小，核相對(duì)較大，細(xì)胞核多為常染色質(zhì)，并具有較高的端粒酶活性。干細(xì)胞可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。干細(xì)胞是自我復(fù)制還是分化功能細(xì)胞，主要由于細(xì)胞本身的狀態(tài)和微環(huán)境因素所決定。包括調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的各種周期素(Cyclin)和周期素依賴激酶(Cyclin-DependentKinase)、基因轉(zhuǎn)錄因子、影響細(xì)胞不對(duì)稱分裂的細(xì)胞質(zhì)因子。微環(huán)境因素，包括干細(xì)胞與周圍細(xì)胞，干細(xì)胞與外基質(zhì)以及干細(xì)胞與各種可溶性因子的相互作用。人體內(nèi)的干細(xì)胞分兩種類型，一種是全功能干細(xì)胞(totipotentstemcell),可直接克隆人體；另一種是多功能干細(xì)胞(pluripotentstemcell),可直接復(fù)制各種臟器和修復(fù)組織。人類寄希望于利用干細(xì)胞的分離和體外培養(yǎng)，在體外繁育出組織或器官，并最終通過組織或器官移植，實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病的治療?！霸慌嘀财つw干細(xì)胞再生新皮膚技術(shù)”不僅實(shí)現(xiàn)了利用干細(xì)胞復(fù)制皮膚器官，而且做到了人體原位皮膚器官的復(fù)制，從而使人類從干細(xì)胞體外培植組織成器官移植治療，直接跨入了人體原位干細(xì)胞復(fù)制器官?？茖W(xué)家普遍認(rèn)為：干細(xì)胞的研究將為臨床醫(yī)學(xué)提供更為廣闊的應(yīng)用前景。干細(xì)胞具有經(jīng)培養(yǎng)不定期地分化并產(chǎn)生特化細(xì)胞的能力。在正常的人體發(fā)育環(huán)境中，它們得到了最好的詮釋。人體發(fā)育起始于卵子的受精，產(chǎn)生一個(gè)能發(fā)育為完整有機(jī)體潛能的單細(xì)胞，即全能性受精卵。受精后的最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，受精卵分裂為一些完全相同的全能細(xì)胞。這意味著如果把這些細(xì)胞的任何一個(gè)放入女性子宮內(nèi)，均有可能發(fā)育成胎兒。實(shí)際上，當(dāng)兩個(gè)全能細(xì)胞分別發(fā)育為單獨(dú)遺傳基因型的人時(shí)，即出現(xiàn)了各方面都完全相同的雙胞胎。大約在受精后四天，經(jīng)過幾個(gè)循環(huán)的細(xì)胞分裂之后，這些全能細(xì)胞開始特異化，形成一個(gè)中空環(huán)形的細(xì)胞群結(jié)構(gòu)，稱之為胚囊，胚囊由外層細(xì)胞和位于中空球形內(nèi)的細(xì)胞簇(稱為內(nèi)細(xì)胞群)所構(gòu)成。外層細(xì)胞繼續(xù)發(fā)展，形成胎盤以及胎兒在子宮內(nèi)發(fā)育所需的其它支持組織。內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞亦繼續(xù)發(fā)育，形成人體所須的全部組織。盡管內(nèi)細(xì)胞群可形成人體內(nèi)的所有組織，但它們不能發(fā)育為一個(gè)單獨(dú)的生物體，因?yàn)樗鼈儾荒苄纬商ケP以及子宮內(nèi)發(fā)育所需的支持組織。這些內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞是多能性的----它們能產(chǎn)生許多種類型的細(xì)胞，但并非胎兒發(fā)育所需的全部細(xì)胞類型。因?yàn)樗鼈儾皇侨苄缘?，不是胚胎，沒有完全的發(fā)育潛能。如果內(nèi)細(xì)胞群被放入女性子宮，它不會(huì)發(fā)育成胎兒。多能性干細(xì)胞經(jīng)歷進(jìn)一步的特異分化，發(fā)展為參與生成特殊功能細(xì)胞的干細(xì)胞。如造血干細(xì)胞，它能產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板。又如皮膚干細(xì)胞，它能產(chǎn)生各種類型的皮膚細(xì)胞。這些更專門化的干細(xì)胞被稱為專能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞(Embryonicstemcell)的發(fā)育等級(jí)較高，是全能干細(xì)胞(Totipotentstemcell),而成體干細(xì)胞的發(fā)育等級(jí)較低，是多能干細(xì)胞或單能干細(xì)胞。干細(xì)胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機(jī)制和微環(huán)境因素的影響。人類胚胎干細(xì)胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞可以橫向分化為其他類型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個(gè)受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。胚胎的分化形成和成體組織的再生是干細(xì)胞進(jìn)一步分化的結(jié)果。胚胎干細(xì)胞是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞一般認(rèn)為具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織。最新的研究表明，組織特異性干細(xì)胞同樣具有分化成其他細(xì)胞或組織的潛能，這為干細(xì)胞的應(yīng)用開創(chuàng)了更廣泛的空間。干細(xì)胞對(duì)早期人體的發(fā)育特別重要，在兒童和成年人中也可發(fā)現(xiàn)專能干細(xì)胞。舉我們所最熟知的干細(xì)胞之一，造血干細(xì)胞為例，造血干細(xì)胞存在于每個(gè)兒童和成年人的骨髓之中，也存在于循環(huán)血液中，但數(shù)量非常少。在我們的整個(gè)生命過程中，造血干細(xì)胞在不斷地向人體補(bǔ)充血細(xì)胞一一紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板的過程中起著很關(guān)鍵的作用。如果沒有造血干細(xì)胞，我們就無法存活。干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。人類胚胎干細(xì)胞已成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞可以橫向分化為其它類型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個(gè)受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞組織或器官。在成年動(dòng)物中，正常的生理代謝或病理損傷也會(huì)引起組織或器官的修復(fù)再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細(xì)胞進(jìn)一步分化的結(jié)果。胚胎干細(xì)胞是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成年組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞一般認(rèn)為具有組織特異性，只能分化特定的細(xì)胞或組織。然而，這個(gè)觀點(diǎn)受到了挑戰(zhàn)。最新的研究表明，組織特異性干細(xì)胞同樣具有分化成其它細(xì)胞或組織的潛能，這為干細(xì)胞的應(yīng)用開創(chuàng)了更廣泛的空間。按分化潛能的大小，干細(xì)胞基本上可分為三種類型：一類是全能性干細(xì)胞，它具有形成完整個(gè)體的分化潛能。如胚胎干細(xì)胞，它是從早期胚胎內(nèi)的細(xì)胞團(tuán)分離出來的一種高度未分化的細(xì)胞系，具有與早期胚胎細(xì)胞相似的形態(tài)特征和很強(qiáng)的分化能力，它可以無限增殖并分化成為全身200多種細(xì)胞類型，進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織、器官。另一類是多能性干細(xì)胞，這種干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，發(fā)育潛能受到一定的限制，骨髓多能造血干細(xì)胞是典型的例子，它可分化出至少十一中血細(xì)胞，但不分化出造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞。還有一類干細(xì)胞為單能干細(xì)胞(也稱專能、偏能干細(xì)胞)，這類干細(xì)胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化，如上皮組織基底層的干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞?？傊?，凡需要不斷產(chǎn)生新的分化細(xì)胞以及分化細(xì)胞本身不能再分裂的細(xì)胞或組織，都要通過干細(xì)胞所產(chǎn)生的具有分化能力的細(xì)胞來維持肌體細(xì)胞的數(shù)量，可以這樣說，生命是通過干細(xì)胞的分裂來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的更新及保證持續(xù)生長。胚胎干細(xì)胞的分化性胚胎干細(xì)胞具有萬能分化性(pluripotency)功能，特點(diǎn)是可以細(xì)胞分化(Cellulardifferentiation成多種組織的能力，但無法獨(dú)自發(fā)育成一個(gè)個(gè)體。它可以差轉(zhuǎn)成為外胚層、中胚層及內(nèi)胚層三種胚層的成員，然后再差轉(zhuǎn)成為人體的220多種細(xì)胞種類。萬能分化性是胚胎干細(xì)胞與在成年人體內(nèi)可找到的多功能干細(xì)胞的主要分別：多功能干細(xì)胞只能差轉(zhuǎn)成為某幾種特定的細(xì)胞種類。在無外界提供差轉(zhuǎn)的刺激之下(即可在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下生長)，胚胎干細(xì)胞在經(jīng)過多重細(xì)胞分裂之后，仍然能保有萬能分化性。成人干細(xì)胞能否保有萬能分化性，直到現(xiàn)在仍然有爭議。不過，有研究已示范了萬能干細(xì)胞可以從成纖維細(xì)胞集叢產(chǎn)生出來。成體干細(xì)胞的可塑性越來越多的證據(jù)表明，當(dāng)成體干細(xì)胞被移植入受體中，它們表現(xiàn)出很強(qiáng)的可塑性。通常情況下，供體的干細(xì)胞在受體中分化為與其組織來源一致的細(xì)胞。而在某些情況下干細(xì)胞的分化并不遵循這種規(guī)律。1999年Goodell等人分離出小鼠的肌肉干細(xì)胞，體外培養(yǎng)5天后，與少量的骨髓間質(zhì)細(xì)胞一起移植入接受致死量輻射的小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌肉干細(xì)胞會(huì)分化為各種血細(xì)胞系。這種現(xiàn)象被稱為干細(xì)胞的橫向分化(trans-differentiation)[5]。關(guān)于橫向分化的調(diào)控機(jī)制還不清楚。大多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為干細(xì)胞的分化與微環(huán)境密切相關(guān)。可能的機(jī)制是，干細(xì)胞進(jìn)入新的微環(huán)境后，對(duì)分化信號(hào)的反應(yīng)受到周圍正在進(jìn)行分化的細(xì)胞的影響，從而對(duì)新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號(hào)做出反應(yīng)?？寺∝i、克隆羊，其技術(shù)的機(jī)制原理和干細(xì)胞是一致的。按照發(fā)育階段分類胚胎干細(xì)胞(EmbryonicStemCell)和成體干細(xì)胞(AdultStemCell)。1、胚胎干細(xì)胞包括ES細(xì)胞(EmbryonicStemCell)、EG細(xì)胞(EmbryonicGermCell)2、成體干細(xì)胞包括神經(jīng)干細(xì)胞(NeuralStemCe11，NSC)、血液干細(xì)胞(HematopoieticStemCell，HSC)、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MesenchymalStemCell，MSC)、表皮干細(xì)胞(EPidexmisStemCell)等。按分化潛能，干細(xì)胞可分為，全能干細(xì)胞，亞全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞，單能干細(xì)胞。全能干細(xì)胞：具有形成完整個(gè)體的分化潛能，如受精卵亞全能干細(xì)胞：為人類體內(nèi)存在為數(shù)不多的三胚層分化潛能干細(xì)胞多能干細(xì)胞：具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能。如胚胎干細(xì)胞(ES)單能干細(xì)胞：只能向一種或兩種密切相關(guān)的細(xì)胞類型分化。如神經(jīng)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞：ES細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一。在未來幾年，ES細(xì)胞移植和其它先進(jìn)生物技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用很可能在移植醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)革命性進(jìn)步。胚胎干細(xì)胞可來源于畸胎瘤細(xì)胞(EC)、桑椹球細(xì)胞(ES)、囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ES)、擬胚體細(xì)胞(ES)、生殖原基細(xì)胞(EG)等。當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(nnerCellMass)分離出來進(jìn)行培養(yǎng)，在一定條件下，這些細(xì)胞可在體外“無限期”地增殖傳代，同時(shí)還保持其全能性，因此被稱為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞在培養(yǎng)條件下，若加入白血病抑制因子LIF(LeukaemiaInhibitoryFactor),則能保持在未分化狀態(tài)，若去掉LIF,胚胎干細(xì)胞迅速分化，最終產(chǎn)生多種細(xì)胞系，如肌肉細(xì)胞、血細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞或發(fā)育成“胚胎體”。成體干細(xì)胞：成年動(dòng)物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細(xì)胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。成體干細(xì)胞可以由下列幾個(gè)方面得到：⑴胚胎細(xì)胞一一由胚胎干細(xì)胞定向分化，或移植分化而成。⑵胚胎組織——由分離胚胎組織、細(xì)胞分離、或培養(yǎng)而成。⑶成體組織一一由臍血、新生兒胎盤、骨髓、外周血、骨髓間質(zhì)、脂肪細(xì)胞等得到。造血干細(xì)胞：造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性轉(zhuǎn)移性腫瘤疾病的最有效方法。與骨髓移植和外周血干細(xì)胞移植相比，臍血干細(xì)胞移植的長處在于無來源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。神經(jīng)干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞的研究尚處初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)細(xì)胞，可治愈部分患者的癥狀。周邊血干細(xì)胞：骨髓中存有人體內(nèi)最主要造血干細(xì)胞的來源，而周邊血干細(xì)胞則是指借由施打白細(xì)胞生長激素(G-CSF),將骨髓中的干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)至血液中，再經(jīng)由血液分離機(jī)收集取得之干細(xì)胞.由于與骨髓干細(xì)胞極為相近，現(xiàn)已逐漸取代需要全身麻醉的骨髓抽取手術(shù).脂肪干細(xì)胞：以往人們因塑身而抽出的脂肪，大部分都當(dāng)廢棄物丟掉，現(xiàn)經(jīng)由醫(yī)學(xué)專家研究證，脂肪中含有大量的間質(zhì)干細(xì)胞，間質(zhì)干細(xì)胞具有體外增生及多重分化的潛力，能運(yùn)用于組織與器官的再生與修復(fù).骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSC)：是干細(xì)胞家族的重要成員，來源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層.MSC最初在骨髓中發(fā)現(xiàn)，因其具有多向分化潛能、造血支持和促進(jìn)干細(xì)胞植入、免疫調(diào)控和自我復(fù)制等特點(diǎn)而日益受到人們的關(guān)注.如間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)或體外特定的誘導(dǎo)條件下，可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞,連續(xù)傳代培養(yǎng)和冷凍保存后仍具有多向分化潛能，可作為理想的種子細(xì)胞用于衰老和病變引起的組織器官損傷修復(fù).骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞由于其來源廣泛，易于分離培養(yǎng)，并且具有較強(qiáng)的分化潛能和可自體移植等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到學(xué)者們的青睞，被認(rèn)為是不久即將被引入臨床治療的最優(yōu)干細(xì)胞.心臟干細(xì)胞：以色列的科學(xué)家研究出了一種用干細(xì)胞做成的心臟，這是由干細(xì)胞的分裂形成的。胎盤造血干細(xì)胞：胎盤是胎兒和母親血液交換的場所，含有非常豐富的血液微循環(huán)。人在母親子宮內(nèi)發(fā)育的階段，胎盤是首先形成的器官之一。胎盤中含有大量的早期干細(xì)胞，包括數(shù)量豐富的造血干細(xì)胞。這些干細(xì)胞在胎盤中行使著造血的功能。小孩出生后剝離的胎盤內(nèi)所含的造血干細(xì)胞，可以分化形成各種血細(xì)胞(紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等)的祖宗，注射到體內(nèi)可以發(fā)揮造血功能。胎盤亞全能干細(xì)胞：亞全能干細(xì)胞自胚胎形成的第5到7天開始出現(xiàn)，能分化形成200多種人體組織器官細(xì)胞，但不能形成一個(gè)完整的人體。胎盤亞全能干細(xì)胞是來源于新生兒胎盤組織的一族亞全能干細(xì)胞，其在發(fā)育階段與胚胎干細(xì)胞接近，具備分化形成三個(gè)胚層的組織細(xì)胞的能力，但不會(huì)形成畸胎瘤。羊膜干細(xì)胞：來源于羊膜上皮，表達(dá)多種胚胎干細(xì)胞的標(biāo)志物，具有多系分化的能力，其分化能力超過骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞，具有較低的免疫原性。胚胎干細(xì)胞(EmbryonicStemcell，ES細(xì)胞)胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)(InnerCellMass)的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞具有全能性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。早在1970年MartinEvans已從小鼠中分離出胚胎干細(xì)胞并在體外進(jìn)行培養(yǎng)。而人的胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng)才獲得成功。進(jìn)一步說，胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)是一種高度未分化細(xì)胞。ES細(xì)胞的研究可追溯到上世紀(jì)五十年代，由于畸胎瘤干細(xì)胞(EC細(xì)胞)的發(fā)現(xiàn)開始了ES細(xì)胞的生物學(xué)研究歷程。許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對(duì)象展開的，如：德美醫(yī)學(xué)小組在成功的向試驗(yàn)鼠體內(nèi)移植了由ES細(xì)胞培養(yǎng)出的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。密蘇里的研究人員通過鼠胚細(xì)胞移植技術(shù)，使癱瘓的貓恢復(fù)了部分肢體活動(dòng)能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入，生命科學(xué)家對(duì)人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個(gè)新的階段。在98年末，兩個(gè)研究小組成功的培養(yǎng)出人類ES細(xì)胞，保持了ES細(xì)胞分化為各種體細(xì)胞的全能性。這樣就使科學(xué)家利用人類ES細(xì)胞治療各種疾病成為可能。然而，人類ES細(xì)胞的研究工作引起了全世界范圍內(nèi)的很大爭議，出于社會(huì)倫理學(xué)方面的原因，有些國家甚至明令禁止進(jìn)行人類ES細(xì)胞研究。無論從基礎(chǔ)研究角度來講還是從臨床應(yīng)用方面來看，人類ES細(xì)胞帶給人類的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在倫理方面可能造成的負(fù)面影響，因此要求展開人類ES細(xì)胞研究的呼聲也一浪高似一浪。成體過去認(rèn)為成體干細(xì)胞主要包括上皮干細(xì)胞和造血干細(xì)胞。研究表明，以往認(rèn)為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細(xì)胞，說明成體干細(xì)胞普遍存在，問題是如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞。成體干細(xì)胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中。微環(huán)境中的間質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生一系列生長因子或配體，與干細(xì)胞相互作用，控制干細(xì)胞的更新和分化。造血造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中、胎盤組織中。協(xié)和醫(yī)大血液學(xué)研究所的龐文新又在肌肉組織中發(fā)現(xiàn)了具有造血潛能的干細(xì)胞。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性和轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤疾病的最有效方法。在臨床治療中，造血干細(xì)胞應(yīng)用較早，在20世紀(jì)五十年代，臨床上就開始應(yīng)用骨髓移植（BMT）方法來治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末，外周血干細(xì)胞移植（PBSCT）技術(shù)逐漸推廣開來，絕大多數(shù)為自體外周血干細(xì)胞移植（APBSCT），在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療，且效果令人滿意。在東北地區(qū)首例臍血干細(xì)胞移植成功，又為中國造血干細(xì)胞移植技術(shù)注入新的活力。隨著臍血干細(xì)胞移植技術(shù)的不斷完善，它可能會(huì)代替APBSCT的地位，為全世界更多的血液病及惡性腫瘤的患者帶來福音。神經(jīng)神經(jīng)干細(xì)胞關(guān)于神經(jīng)干細(xì)胞研究起步較晚，由于分離神經(jīng)干細(xì)胞所需的胎兒腦組織較難取材，加之胚胎細(xì)胞研究的爭議尚未平息，神經(jīng)干細(xì)胞的研究仍處于初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。腦和脊髓由于血腦屏障的存在使之在干細(xì)胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，如：給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞，可治愈部分患者癥狀。除此之外，神經(jīng)干細(xì)胞的功能還可延伸到藥物檢測方面，對(duì)判斷藥物有效性、毒性有一定的作用。實(shí)際上，到目前為止，人們對(duì)干細(xì)胞的了解仍存在許多盲區(qū)。2000年年初美國研究人員無意中發(fā)現(xiàn)在胰腺中存有干細(xì)胞；加拿大研究人員在人、鼠、牛的視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了始終處于“休眠狀態(tài)的干細(xì)胞”；有些科學(xué)家證實(shí)骨髓干細(xì)胞可發(fā)育成肝細(xì)胞，腦干細(xì)胞可發(fā)育成血細(xì)胞。隨著干細(xì)胞研究領(lǐng)域向深度和廣度不斷擴(kuò)展，人們對(duì)干細(xì)胞的了解也將更加全面。21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時(shí)代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。肌肉成肌細(xì)胞（myoblasts）可發(fā)育分化為成肌細(xì)胞（myocytes），后者可互相融合成為多核的肌纖維，形成骨骼肌最基本的結(jié)構(gòu)。皿3骨髓骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymalstemcells,MSC）是干細(xì)胞家族的重要成員，來源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有如下的優(yōu)點(diǎn)：一.具有強(qiáng)大的增殖能力和多向分化潛能，在適宜的體內(nèi)或體外環(huán)境下不僅可分化為造血細(xì)胞，還具有分化為肌細(xì)胞、肝細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的能力。二.具有免疫調(diào)節(jié)功能，從而發(fā)揮免疫重建的功能。干細(xì)胞的調(diào)控是指給出適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對(duì)干細(xì)胞的增殖和分化進(jìn)行調(diào)控，使之向指定的方向發(fā)展。內(nèi)源性調(diào)控干細(xì)胞自身有許多調(diào)控因子可對(duì)外界信號(hào)起反應(yīng)從而調(diào)節(jié)其增殖和分化，包括調(diào)節(jié)細(xì)胞不對(duì)稱分裂的蛋白，控制基因表達(dá)的核因子等。另外，干細(xì)胞在終末分化之前所進(jìn)行的分裂次數(shù)也受到細(xì)胞內(nèi)調(diào)控因子的制約。⑴細(xì)胞內(nèi)蛋白對(duì)干細(xì)胞分裂的調(diào)控：干細(xì)胞分裂可能產(chǎn)生新的干細(xì)胞或分化的功能細(xì)胞。這種分化的不對(duì)稱是由于細(xì)胞本身成分的不均等分配和周圍環(huán)境的作用造成的。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白，特別是細(xì)胞骨架成分對(duì)細(xì)胞的發(fā)育非常重要。如在果蠅卵巢中，調(diào)控干細(xì)胞不對(duì)稱分裂的是一種稱為收縮體的細(xì)胞器，包含有許多調(diào)節(jié)蛋白，如膜收縮蛋白和細(xì)胞周期素A。收縮體與紡錘體的結(jié)合決定了干細(xì)胞分裂的部位，從而把維持干細(xì)胞性狀所必需的成分保留在子代干細(xì)胞中。⑵轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控：在脊椎動(dòng)物中，轉(zhuǎn)錄因子對(duì)干細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)非常重要。比如在胚胎干細(xì)胞的發(fā)生中，轉(zhuǎn)錄因子Oct4是必需的。Oct4是一種哺乳動(dòng)物早期胚胎細(xì)胞表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，它誘導(dǎo)表達(dá)的靶基因產(chǎn)物是FGF-4等生長因子，能夠通過生長因子的旁分泌作用調(diào)節(jié)干細(xì)胞以及周圍滋養(yǎng)層的進(jìn)一步分化。Oct4缺失突變的胚胎只能發(fā)育到囊胚期，其內(nèi)部細(xì)胞不能發(fā)育成內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)。另外白血病抑制因子（LIF）對(duì)培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞的自我更新有促進(jìn)作用，而對(duì)人的成體干細(xì)胞無作用，說明不同種屬間的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是不完全一致的。又如Tcf/Lef轉(zhuǎn)錄因子家族對(duì)上皮干細(xì)胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信號(hào)通路的中間介質(zhì)，當(dāng)與B-Catenin形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物后，促使角質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能狀態(tài)并分化為毛囊。外源性調(diào)控除內(nèi)源性調(diào)控外，干細(xì)胞的分化還可受到其周圍組織及細(xì)胞外基質(zhì)等外源性因素的影響。⑴分泌因子：間質(zhì)細(xì)胞能夠分泌許多因子，維持干細(xì)胞的增殖，分化和存活。有兩類因子在不同組織甚至不同種屬中都發(fā)揮重要作用，它們是TGFB家族和Wnt信號(hào)通路。比如TGF家族中至少有兩個(gè)成員能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴干細(xì)胞的分化。研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)細(xì)胞衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子（GDNF）不僅能夠促進(jìn)多種神經(jīng)元的存活和分化，還對(duì)精原細(xì)胞的再生和分化有決定作用。GDNF缺失的小鼠表現(xiàn)為干細(xì)胞數(shù)量的減少，而GDNF的過度表達(dá)導(dǎo)致未分化的精原細(xì)胞的累積［3］。Wnts的作用機(jī)制是通過阻止B-Catenin分解從而激活Tcf/Lef介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)干細(xì)胞的分化。比如在線蟲卵裂球的分裂中，鄰近細(xì)胞誘導(dǎo)的Wnt信號(hào)通路能夠控制紡錘體的起始和內(nèi)胚層的分化。⑵膜蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用：有些信號(hào)是通過細(xì)胞-細(xì)胞的直接接觸起作用的。B-Catenin就是一種介導(dǎo)細(xì)胞粘附連接的結(jié)構(gòu)成分。除此之外，穿膜蛋白Notch及其配體Delta或Jagged也對(duì)干細(xì)胞分化有重要影響。在果蠅的感覺器官前體細(xì)胞，脊椎動(dòng)物的胚胎及成年組織包括視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮、骨骼肌和血液系統(tǒng)中，Notch信號(hào)都起著非常重要的作用。當(dāng)Notch與其配體結(jié)合時(shí)，干細(xì)胞進(jìn)行非分化性增殖；當(dāng)Notch活性被抑制時(shí)，干細(xì)胞進(jìn)入分化程序，發(fā)育為功能細(xì)胞［4］。⑶整合素（Integrin）與細(xì)胞外基質(zhì)：整合素家族是介導(dǎo)干細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)粘附的最主要的分子。整合素與其配體的相互作用為干細(xì)胞的非分化增殖提供了適當(dāng)?shù)奈h(huán)境。比如當(dāng)B1整合素喪失功能時(shí)，上皮干細(xì)胞逃脫了微環(huán)境的制約，分化成角質(zhì)細(xì)胞。此外細(xì)胞外基質(zhì)通過調(diào)節(jié)B1整合素的表達(dá)和激活，從而影響干細(xì)胞的分布和分化方向。干細(xì)胞的研究被認(rèn)為開始于1960年代，在加拿大科學(xué)家恩尼斯特?莫科洛克和詹姆士?堤爾的研究之后。1959年，美國首次報(bào)道了通過體外受精（WF）動(dòng)物。60年代，幾個(gè)近親種系的小鼠睪丸畸胎瘤的研究表明其來源于胚胎生殖細(xì)胞（embryonicgermcells,EG細(xì)胞），此工作確立了胚胎癌細(xì)胞（embryoniccarcinomacells,EC細(xì)胞）是一種干細(xì)胞。1968年，Edwards和Bavister在體外獲得了第一個(gè)人卵子。70年代，EC細(xì)胞注入小鼠胚泡產(chǎn)生雜合小鼠。培養(yǎng)的SC細(xì)胞作為胚胎發(fā)育的模型，雖然其染色體的數(shù)目屬于異常。1978年，第一個(gè)試管嬰兒，LouiseBrown在英國誕生。1981年，Evan,Kaufman和Martin從小鼠胚泡內(nèi)細(xì)胞群分離出小鼠ES細(xì)胞。他們建立了小鼠ES細(xì)胞體外培養(yǎng)條件。由這些細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞系有正常的二倍型，像原生殖細(xì)胞一樣產(chǎn)生三個(gè)胚層的衍生物。將ES細(xì)胞注入上鼠，能誘導(dǎo)形成畸胎瘤。1984—1988年，Anderews等人從人睪丸畸胎瘤細(xì)胞系Tera-2中產(chǎn)生出多能的、可鑒定的（克隆化的）細(xì)胞，稱之為胚胎癌細(xì)胞（embryoniccarcinomacells,EC細(xì)胞）。克隆的人EC細(xì)胞在視黃酸的作用下分化形成神經(jīng)元樣細(xì)胞和其他類型的細(xì)胞。1989年，Pera等分離了一個(gè)人EC細(xì)胞系，此細(xì)胞系能產(chǎn)生出三個(gè)胚層的組織。這些細(xì)胞是非整倍體的（比正常細(xì)胞染色體多或少），他們在體外的分化潛能是有限的。1994年，通過體外授精和病人捐獻(xiàn)的人胚泡處于2-原核期。胚泡內(nèi)細(xì)胞群在培養(yǎng)中得以保存其周邊有滋養(yǎng)層細(xì)胞聚集，ES樣細(xì)胞位于中央。1998年美國有兩個(gè)小組分別培養(yǎng)出了人的多能（pluripotent）干細(xì)胞：JamesA.Thomson在Wisconsin大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組從人胚胎組織中培養(yǎng)出了干細(xì)胞株。他們使用的方法是：人卵體外受精后，將胚胎培育到囊胚階段，提取innercellmass細(xì)胞，建立細(xì)胞株。經(jīng)測試這些細(xì)胞株的細(xì)胞表面marker和酶活性，證實(shí)他們就是全能干細(xì)胞。用這種方法，每個(gè)胚胎可取得15-20干細(xì)胞用于培養(yǎng)。JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的另一個(gè)研究小組也從人胚胎組織中建立了干細(xì)胞株。他們的方法是：從受精后 5-9周人工流產(chǎn)的胚胎中提取生殖母細(xì)胞（primordialgermcell）。由此培養(yǎng)的細(xì)胞株，證實(shí)具有全能干細(xì)胞的特征。2000年，由Pera、Trounson和Bongso領(lǐng)導(dǎo)的新加坡和澳大利亞科學(xué)家從治療不育癥的夫婦捐贈(zèng)的胚泡內(nèi)細(xì)胞群中分離得到人ES細(xì)胞，這些細(xì)胞體外增殖，保持正常的核型，自發(fā)分化形成來源于三個(gè)胚層的體細(xì)胞系。將其注入免疫缺陷小鼠錯(cuò)開內(nèi)產(chǎn)生畸胎瘤。2003,建立了人類皮膚細(xì)胞與兔子卵細(xì)胞種間融合的方法，為人胚胎干細(xì)胞研究提供了新的途徑。2004年，MassachusettsAdvancedCellTechnology報(bào)道克隆小鼠的干細(xì)胞可以通過形成細(xì)小血管的心肌細(xì)胞修復(fù)心衰小鼠的心肌損傷。這種克隆細(xì)胞比來源于骨髓的成體干細(xì)胞修復(fù)作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕組織和恢復(fù)心肌功能。這是首次顯示克隆干細(xì)胞在活體動(dòng)物體內(nèi)修復(fù)受損組織。2012年2月，賽萊拉“人干細(xì)胞生長因子在化妝品中的應(yīng)用”獲得國家重大發(fā)明專利。2012年12月，獲批成立“廣東省賽萊拉-暨南干細(xì)胞研究與儲(chǔ)存院士工作站”。2013年05月，賽萊拉“人胎盤干細(xì)胞提取物凍干粉及其制備方法與應(yīng)用”榮獲國家重大發(fā)明專利。2013年12月，人胎盤干細(xì)胞研究成果榮獲全國工商聯(lián)“科技進(jìn)步獎(jiǎng)?優(yōu)秀獎(jiǎng)”。干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)的研究已成為自然科學(xué)中最為引人注目的領(lǐng)域。中國在干細(xì)胞低溫超低溫氣相、液相保存技術(shù)、定向溫度保存技術(shù)及超低溫干細(xì)胞保存抗損傷技術(shù)等處于世界領(lǐng)先水平。干細(xì)胞理論的日臻完善和技術(shù)的迅猛發(fā)展必將在疾病治療和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域產(chǎn)生劃時(shí)代的成果，是對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)療手段和醫(yī)療觀念的一場重大革命。采用干細(xì)胞治療有著多種優(yōu)勢：低毒性（或無毒性），即使不完全了解疾病發(fā)病的確切機(jī)理治療也可達(dá)到較好的治療效果，自身干細(xì)胞移植可避免產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，對(duì)傳統(tǒng)治療方法療效較差的疾病多有驚人的效果。2011年5月，《自然》期刊發(fā)表研究報(bào)告指出，用皮膚干細(xì)胞制成的細(xì)胞組織，盡管是來自同一病患體內(nèi)的細(xì)胞，都可能受到病患體內(nèi)免疫系統(tǒng)的排斥，這項(xiàng)報(bào)告讓干細(xì)胞治病的前景受到挫折。研究人員是用與胚胎干細(xì)胞類似特點(diǎn)的皮膚細(xì)胞，制成誘發(fā)性多能干細(xì)胞（inducedpluripotentstemcells，簡稱iPS細(xì)胞）。這種細(xì)胞理論上可變?yōu)樯窠?jīng)、心臟、肝臟或其他器官的細(xì)胞，也可進(jìn)行移植，修補(bǔ)受損的器官。iPS細(xì)胞2007年最初制成時(shí)，科學(xué)家深感震撼，因?yàn)檫@種細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞缺乏的兩大優(yōu)點(diǎn)，一是沒有爭議，無需毀壞人類胚胎；二是因用病患本身的皮膚細(xì)胞制成，所以應(yīng)當(dāng)不會(huì)受到免疫系統(tǒng)的排斥。但第二個(gè)理論上的優(yōu)點(diǎn)從未經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)，直至圣地牙哥加州大學(xué)的華裔生物學(xué)家徐陽（YangXu,音譯）和同事在試驗(yàn)中才發(fā)現(xiàn)，用老鼠皮膚制成的iPS細(xì)胞，在屬性相同的老鼠體內(nèi)受到排斥。很多科學(xué)家也對(duì)這樣的結(jié)果感到驚訝。高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公司科學(xué)主管蘭札說：「干細(xì)胞的臨床應(yīng)用前景更加黯淡了?！顾f，在老鼠身上的試驗(yàn)，不清楚是否在人類身上也產(chǎn)生同樣結(jié)果，但一些科學(xué)家認(rèn)為，結(jié)果可能相同。一些研究人員數(shù)月前指出，iPS細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生多種形式的基因突變，最新的研究結(jié)果更使iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景失色。波士頓兒童醫(yī)院的干細(xì)胞移植計(jì)劃主任戴利說：「這表明我們對(duì)干細(xì)胞的本質(zhì)仍然不甚了解，任何新技術(shù)在初期階段都是先表現(xiàn)得癡迷，然彳爰才變得現(xiàn)實(shí)，我沒料到會(huì)是這樣的結(jié)果?！?fàn)幾h性研究國際權(quán)威刊物《細(xì)胞》雜志的子刊《細(xì)胞一干細(xì)胞》網(wǎng)絡(luò)版發(fā)表了一項(xiàng)有爭議的研究成果：一個(gè)國際研究小組在實(shí)驗(yàn)室中首次利用成人皮膚細(xì)胞克隆出干細(xì)胞，朝著培養(yǎng)患者特異性細(xì)胞系用以治療從心臟病到失明的各類疾病邁進(jìn)了一步，但這項(xiàng)進(jìn)展也可能重啟有關(guān)克隆人的倫理討論。從理論上來說，這些干細(xì)胞可以用來制造幾乎任何類型的細(xì)胞，并作為一種治療手段植回人體。由先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司的羅伯特?蘭扎帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)使用了與克隆“多利羊”類似的體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)。他們先對(duì)捐贈(zèng)的未受精卵細(xì)胞進(jìn)行重編程，移除了它的DNA（脫氧核糖核酸），并用來自成人供體的DNA取而代之；然后用電流刺激的方式使細(xì)胞分裂和繁殖。由此獲得的細(xì)胞便擁有與成人供體相同的DNA。人類干細(xì)胞首次克隆成功是在2013年，當(dāng)時(shí)美國俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)和俄勒岡國家靈長類研究中心的科學(xué)家使用的是來自嬰兒的捐贈(zèng)細(xì)胞。而新研究使用的細(xì)胞則由兩位成年男性提供，一位35歲，另一位75歲。研究人員在論文中強(qiáng)調(diào)了這項(xiàng)技術(shù)用于開發(fā)新療法的前景。雖然該研究從技術(shù)上涉及到早期胚胎，但其意圖并不是要讓它們發(fā)育成為人。當(dāng)然，在理論上，這項(xiàng)技術(shù)可能是克隆一個(gè)與供體具有相同基因組成的嬰兒的第一步。這就是生物倫理學(xué)家所謂的“雙重用途困境”，即一種研究既可以被用于不良目的，又可能被用來造福人類。主導(dǎo)人類胚胎干細(xì)胞克隆研究的俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)胚胎細(xì)胞和基因治療中心主任舒赫拉特?米塔利波夫強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)新研究并不涉及受精胚胎。胚胎研究總是會(huì)招致反對(duì)，但其潛在的利益是巨大的。研究團(tuán)隊(duì)嘗試著克隆了39次，但只有兩次獲得了胚胎。起初他們也沒辦法讓細(xì)胞繁殖，最后發(fā)現(xiàn)，需要等待兩個(gè)小時(shí)才能誘導(dǎo)細(xì)胞成功繁殖。但研究人員表示，利用這項(xiàng)技術(shù)來培育患者特異性干細(xì)胞是可能的，并且患者的年齡不受限制。隨著基因工程、胚胎工程、細(xì)胞工程等各種生物技術(shù)的快速發(fā)展，按照一定的目的，在體外人工分離、培養(yǎng)干細(xì)胞已成為可能，利用干細(xì)胞構(gòu)建各種細(xì)胞、組織、器官作為移植器官的來源，這將成為干細(xì)胞應(yīng)用的主要方向?？茖W(xué)家將人類干細(xì)胞植入豬身體且無排斥性2014年6月6日，科學(xué)家已成功將人類干細(xì)胞移植到基因改造豬的體內(nèi)，沒有出現(xiàn)排斥現(xiàn)象。由于這些細(xì)胞得以茁壯成長，人們有望通過移植干細(xì)胞來治療使人衰弱的疾病。這項(xiàng)突破性技術(shù)還有助于為免疫力嚴(yán)重不足的患者找到治療方法。這項(xiàng)突破性研究有助于治療嚴(yán)重免疫性缺陷的患者群體，當(dāng)前，對(duì)于干細(xì)胞治療有效性醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)最大挑戰(zhàn)是移植或者嫁接細(xì)胞經(jīng)常被主體排斥。研究小組將人類多功能干細(xì)胞植入密蘇里大學(xué)生殖生理學(xué)教授蘭德爾-普拉瑟（RandallPrather）培育的轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)豬體內(nèi)，這只豬的免疫系統(tǒng)使它能夠無排斥性接受所有移植和嫁接。當(dāng)科學(xué)家將這些人類干細(xì)胞植入豬的身體，它對(duì)人類干細(xì)胞并不產(chǎn)生排斥性，并且能夠存活下來。普拉瑟說：“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功性具有顯著意義，因?yàn)樨i比其它測試動(dòng)物更接近人類?！痹S多醫(yī)學(xué)研究人員愿意對(duì)豬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是因?yàn)閺慕馄蕦W(xué)上豬比其它動(dòng)物更類似于人類，體型上豬比老鼠等其它動(dòng)物更接近人類，它們適用于類似的健康治療。這意味著對(duì)豬的實(shí)驗(yàn)研究很可能獲得類似于人類進(jìn)行不同的測試和治療。干細(xì)胞應(yīng)用研究美容領(lǐng)域人體的衰老，皺紋的出現(xiàn)，究其根源實(shí)質(zhì)上都是細(xì)胞的衰老和減少。而細(xì)胞的衰老和減少則是由干細(xì)胞老化引起的。干細(xì)胞是各種組織細(xì)胞更新?lián)Q代的種子細(xì)胞，是人體細(xì)胞的生產(chǎn)廠。干細(xì)胞族群的老化嚴(yán)重減弱了其增殖和分化的能力，新生的細(xì)胞補(bǔ)充不足，衰老細(xì)胞不能及時(shí)被替代，全身各系統(tǒng)功能下降，讓人一天天老去。而你的皮膚，也因?yàn)槠つw干細(xì)胞的衰老而無法及時(shí)更新，衰老的皮膚得不到修復(fù)，所以，你有了皺紋，失去了青春容顏。干細(xì)胞美容原理是通過輸注特定的多種細(xì)胞（包括各種干細(xì)胞和免疫細(xì)胞），激活人體自身的“自愈功能”，對(duì)病變的細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)充與調(diào)控，激活細(xì)胞功能，增加正常細(xì)胞的數(shù)量，提高細(xì)胞的活性，改善細(xì)胞的質(zhì)量，防止和延緩細(xì)胞的病變，恢復(fù)細(xì)胞的正常生理功能，從而達(dá)到疾病康復(fù)、對(duì)抗衰老的目的。分化后的細(xì)胞，往往由于高度分化而完全喪失了再分化的能力，這樣的細(xì)胞最終將衰老和死亡。然而，動(dòng)物體在發(fā)育的過程中，體內(nèi)卻始終保留了一部分未分化的細(xì)胞，這就是干細(xì)胞，干細(xì)胞的衰老是機(jī)體衰老或人類衰老的重要因素，因而，人體干細(xì)胞移植（或注射）對(duì)阻止人類衰老意義重大。干細(xì)胞又叫做起源細(xì)胞、萬用細(xì)胞，是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞?？梢赃@樣說，動(dòng)物體就是通過干細(xì)胞的分裂來實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的更新，從而保證動(dòng)物體持續(xù)生長發(fā)育的。干細(xì)胞根據(jù)其分化潛能的大小，可以分為兩類：全能干細(xì)胞和組織干細(xì)胞。前者可以分化、發(fā)育成完整的動(dòng)物個(gè)體，后者則是一種或多種組織器官的起源細(xì)胞。人的胚胎干細(xì)胞可以發(fā)育成完整的人，所以屬于全能干細(xì)胞。早在19世紀(jì)，發(fā)育生物學(xué)家就知道，卵細(xì)胞受精后很快就開始分裂，先是1個(gè)受精卵分裂成2個(gè)細(xì)胞，然后繼續(xù)分裂，直至分裂成有16至32個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞團(tuán)，叫做桑椹胚。這時(shí)如果將組成桑椹胚的細(xì)胞一一分開，并分別植入到母體的子宮內(nèi)，則每個(gè)細(xì)胞都可以發(fā)育成一個(gè)完整的胚胎。這種細(xì)胞就是胚胎干細(xì)胞，屬于全能干細(xì)胞。骨髓、臍帶、胎盤和脂肪中則可以獲取組織干細(xì)胞。每個(gè)人的體內(nèi)都有一些終生與自己相伴的干細(xì)胞。但是，人的年齡越大，干細(xì)胞就越少。為了彌補(bǔ)干細(xì)胞的不足，一些科學(xué)家建議從胚胎或胎兒以及其他動(dòng)物身上獲取干細(xì)胞。進(jìn)行培養(yǎng)和研究。器官移植干細(xì)胞的用途非常廣泛，涉及到醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域?？茖W(xué)家已經(jīng)能夠在體外鑒別、分離、純化、擴(kuò)增和培養(yǎng)人體胚胎干細(xì)胞，并以這樣的干細(xì)胞為“種子”，培育出一些人的組織器官。干細(xì)胞及其衍生組織器官的廣泛臨床應(yīng)用，將產(chǎn)生一種全新的醫(yī)療技術(shù)，也就是再造人體正常的甚至年輕的組織器官，從而使人能夠用上自己的或他人的干細(xì)胞或由干細(xì)胞所衍生出的新的組織器官，來替換自身病變的或衰老的組織器官。假如某位老年人能夠使用上自己或他人嬰幼兒時(shí)期或者青年時(shí)期保存起來的干細(xì)胞及其衍生組織器官，那么，這位老年人的壽命就可以得到明顯的延長。美國《科學(xué)》雜志于1999年將干細(xì)胞研究列為世界十大科學(xué)成就的第一，排在人類基因組測序和克隆技術(shù)之前。新加坡國立大學(xué)醫(yī)院和中央醫(yī)院通過臍帶血干細(xì)胞移植手術(shù)，根治了一名因家族遺傳而患上嚴(yán)重的地中海貧血癥的男童，這是世界上第一例移植非親屬的臍帶血干細(xì)胞而使患者痊愈的手術(shù)。醫(yī)生們認(rèn)為，臍帶血干細(xì)胞移植手術(shù)并不復(fù)雜，就像給患者輸血一樣。由于臍帶血自身固有的特性，使得用臍帶血干細(xì)胞進(jìn)行移植比用骨髓進(jìn)行移植更加有效。利用造血干細(xì)胞移植技術(shù)已經(jīng)逐漸成為治療白血病、各種惡性腫瘤放化療后引起的造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病的一種重要手段。科學(xué)家預(yù)言，用神經(jīng)干細(xì)胞替代已被破壞的神經(jīng)細(xì)胞，有望使因脊髓損傷而癱瘓的病人重新站立起來；不久的將來，失明、帕金森氏綜合癥、艾滋病、老年性癡呆、心肌梗塞和糖尿病等絕大多數(shù)疾病的患者，都可望借助干細(xì)胞移植手術(shù)獲得康復(fù)。同胚胎干細(xì)胞相比，成人身體上的干細(xì)胞只能發(fā)育成20多種組織器官，而胚胎干細(xì)胞則能發(fā)育成幾乎所有的組織器官。但是，如果從胚胎中提取干細(xì)胞，胚胎就會(huì)死亡。因此，倫理道理問題就成為當(dāng)前胚胎干細(xì)胞研究的最大問題之一。美國政府明確反對(duì)破壞新的胚胎以獲取胚胎干細(xì)胞，美國眾議院甚至提出全面禁止胚胎干細(xì)胞克隆研究的法案。美國的一些科學(xué)家則對(duì)此提出了尖銳的批評(píng)，他們認(rèn)為，將干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究，在減輕患者痛苦方面很有潛力。如果浪費(fèi)這樣一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)，結(jié)果將是悲劇性的。生命科學(xué)是二十世紀(jì)發(fā)展最為迅猛的學(xué)科之一，已經(jīng)成為自然科學(xué)中最引人注目的領(lǐng)域。1957年，美國華盛頓大學(xué)多納爾?托瑪斯發(fā)現(xiàn)正常人的骨髓移植到病人體內(nèi)，可以治療造血功能障礙。這一技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，使多納爾?托瑪斯本人榮獲了諾貝爾獎(jiǎng)。這一技術(shù)很快得到全世界的認(rèn)可，并已成為根治白血病等病的主要手段。造血干細(xì)胞移植技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用為人類戰(zhàn)勝疾病帶來新的希望。1999年P(guān)etersen等發(fā)現(xiàn)肝干細(xì)胞和一些肝細(xì)胞可能部分來源于骨髓或與骨髓相關(guān)。他們通過以下實(shí)驗(yàn)檢測了這一思路：⑴將一雄性大鼠的骨髓移植到致死量照射的同源雌性大鼠，并用DNA探針檢測受鼠肝內(nèi)有無雄性來源的Y染色體。⑵用表達(dá)組織相容性抗原H類抗原L21-6的Lewis大鼠作為受體，不表達(dá)L21-6的Brown-Norway大鼠作為供體進(jìn)行全肝移植，以確定肝外來源的L21-6陽性細(xì)胞是否能夠定位于移植的肝臟。他們發(fā)現(xiàn)，在骨髓移植后13天，在肝內(nèi)檢測到了Y染色體信號(hào)，在這一時(shí)間卵圓細(xì)胞開始分化為肝細(xì)胞。如果分化為肝細(xì)胞的卵圓細(xì)胞來自肝臟，那么將不會(huì)有肝細(xì)胞表達(dá)陽性的Y染色體信號(hào)，但結(jié)果顯示，一些肝細(xì)胞表達(dá)明顯的Y染色體信號(hào)，表明它們來源于骨髓供體細(xì)胞。同樣，在全肝移植后發(fā)現(xiàn)，在移植的肝臟內(nèi)發(fā)現(xiàn)有明顯的L21-6陽性細(xì)胞，表明一些卵圓細(xì)胞來源于肝外，而那些來源于肝內(nèi)的卵圓細(xì)胞則L21-6陰性，實(shí)驗(yàn)表明，骨髓中含有能夠分化為肝細(xì)胞潛能的干細(xì)胞，一些卵圓細(xì)胞有可能來源于骨髓。骨髓中的肝前細(xì)胞可以用于肝衰竭的移植治療而不必考慮組織相容性抗原的配型問題，因?yàn)榛颊咦陨淼墓撬杓?xì)胞就可以用于移植。骨髓細(xì)胞具有以下優(yōu)點(diǎn)：⑴可以制備富含干細(xì)胞的骨髓細(xì)胞。⑵通過轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)基因能夠增加骨髓來源的肝細(xì)胞。⑶可用骨髓來源肝細(xì)胞用于生物人工肝；此外HGF也可以通過促進(jìn)包括骨髓干細(xì)胞的肝前細(xì)胞分化用于肝硬化治療。自體骨髓干細(xì)胞移植治療肝損傷將為肝臟疾病的治療提供新的途徑。疾病治療干細(xì)胞治療疾病的基本原理：對(duì)組織細(xì)胞損傷的修復(fù)、替代損傷細(xì)胞的功能、刺激機(jī)體自身細(xì)胞的再生功能。呼吸道疾病自體干細(xì)胞免疫治療哮喘、氣管炎、肺氣腫、肺心病等干細(xì)胞免疫療法是通過調(diào)控細(xì)胞因子，修復(fù)受損的組織細(xì)胞，然后通過細(xì)胞間的相互作用及產(chǎn)生細(xì)胞因子抑制受損細(xì)胞的增殖及其免疫反應(yīng)，從而發(fā)揮免疫重建的功能。從根本上消除哮喘病的發(fā)病基礎(chǔ)。這些治療方法在觀念上完全不同于傳統(tǒng)的治療方法，主要強(qiáng)調(diào)通過修復(fù)人體免疫細(xì)胞來治療哮喘病等呼吸道疾病。經(jīng)北京京華友好醫(yī)院現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床證實(shí)，干細(xì)胞免疫療法對(duì)哮喘出現(xiàn)的咳嗽、多痰、胸悶等癥狀有明顯的治療作用。具有療效快、療程短、不易復(fù)發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，突破了以往“治療見效一一停藥復(fù)發(fā)”的弊端。其針對(duì)哮喘病特性經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室特殊培養(yǎng)的愈喘干細(xì)胞，可以增強(qiáng)患者自身免疫力，舒張平滑肌，促進(jìn)體內(nèi)新陳代謝，修復(fù)呼吸系統(tǒng)損傷，激活肺部細(xì)胞再生，全面調(diào)理脾肺腎，激活肺部細(xì)胞再生修復(fù)肺通氣功能，增強(qiáng)肺功能，充足提供肺部供氧，徹底修復(fù)肺、氣道粘膜，恢復(fù)纖毛的排污能力。經(jīng)過百余例的臨床案例見證，其治愈率可到98%。后期配合中藥調(diào)理，可長效地控制病情，是目前治療哮喘病、氣管炎最理想、最規(guī)范的治療方法。治療腎病干細(xì)胞移植治療腎病的原理：因干細(xì)胞具有“無限”增殖，多向分化潛能，具有造血支持，免疫調(diào)控和自我復(fù)制等特點(diǎn)?？勺鳛槔硐氲摹胺N子”細(xì)胞用于病變引起的組織器官損傷修復(fù)?；A(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞可分化成腎固有細(xì)胞，腎實(shí)質(zhì)細(xì)胞等，所以干細(xì)胞移植后對(duì)腎臟功能具有良好的修復(fù)和重建作用。干細(xì)胞治療腎病的特性和優(yōu)勢具有強(qiáng)大的增殖能力和多向分化潛能，能夠增殖分化并產(chǎn)生大量后代。低免疫原性。因細(xì)胞處于原始狀態(tài)，不易被識(shí)別，所以不存在免疫排斥的特性，沒有血型匹配問題。長期傳代不改變生物學(xué)特性?？煞只赡I固有細(xì)胞，肌細(xì)胞，肝細(xì)胞，成骨細(xì)胞，軟骨細(xì)胞等多種細(xì)胞的能力。正是由于干細(xì)胞所具備的這些免疫學(xué)特性和優(yōu)勢，使其在腎病治療方面具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。治療腦癱干細(xì)胞移植治療小兒腦癱逐漸被人們所熟知。干細(xì)胞移植治療小兒腦癱是根據(jù)細(xì)胞具有自我更新及分化為神經(jīng)元，星形膠質(zhì)細(xì)胞，少突膠質(zhì)細(xì)胞潛能的神經(jīng)前體細(xì)胞，細(xì)胞移植后分化的神經(jīng)元補(bǔ)充缺損的神經(jīng)元，并促進(jìn)小兒腦組織中的神經(jīng)細(xì)胞分化發(fā)揮功能，恢復(fù)腦神經(jīng)的正常生長發(fā)育，改善大腦的認(rèn)知功能障礙，為腦性癱瘓小兒進(jìn)一步康復(fù)提供了更多的機(jī)會(huì)，已為先進(jìn)最有效的治療方法。并且年齡越小，再構(gòu)成代償能力越強(qiáng)，治療的可能性就越大。盡早干預(yù)，治療是預(yù)防小兒腦癱致殘的唯一途徑。.自我更新：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)胞庫穩(wěn)定。.多向分化潛能：干細(xì)胞可以向神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞分化。低免疫源性：干細(xì)胞是未分化的原始細(xì)胞，不表達(dá)成熟的細(xì)胞抗原，不被免疫系統(tǒng)識(shí)別。.組織融合性好：可以與宿主的神經(jīng)組織良好融合，并在宿主體內(nèi)長期存活。治療自閉癥臍血干細(xì)胞和臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)和改善腦內(nèi)微循環(huán)的功能。干細(xì)胞進(jìn)入體內(nèi)可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，并通過自身分化和分泌細(xì)胞因子和神經(jīng)肽刺激新生血管形成，改善腦內(nèi)缺血缺氧狀態(tài)，激活和修復(fù)腦內(nèi)受損的神經(jīng)細(xì)胞。通過聯(lián)合移植臍血單個(gè)核細(xì)胞和臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞有助于改善患兒的語言交流能力、社會(huì)交往能力等。生物修復(fù)自身免疫性肝病是由自身免疫反應(yīng)引起的一種特殊類型的慢性肝病，過去認(rèn)為自身免疫性肝病比較罕見，由于對(duì)此類疾病認(rèn)識(shí)不斷深入以及有關(guān)免疫學(xué)檢查方法和相關(guān)檢查方法的引進(jìn)和提高，臨床上發(fā)現(xiàn)中國人群中自身免疫性肝病的患者不斷增多。臨床常見的自身免疫性肝病包括自身免疫性肝炎、原發(fā)性膽汁性肝硬化及原發(fā)性硬化性膽管炎，很多自身免疫性肝病患者還伴有其他自身免疫性疾病如干燥綜合癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等等。北京304醫(yī)院肝病中心主任帶領(lǐng)的研究小組對(duì)自身免疫性肝病的發(fā)病原因、機(jī)理及免疫治療對(duì)策等方面進(jìn)行了深入研究。國際會(huì)議將自身免疫性肝病確定為非病毒感染性的自身免疫性疾病，病人由于免疫調(diào)控功能缺陷，導(dǎo)致機(jī)體對(duì)自身肝細(xì)胞抗原產(chǎn)生反應(yīng)，傳統(tǒng)治療還是以免疫制劑和激素為主，但無論是免疫抑制治療還是激素沖擊治療，均在早期階段有一定療效，至肝硬化階段，不僅療效不明顯，激素的不良反應(yīng)也明顯加重。既然同屬自身免疫性疾病，發(fā)病機(jī)制也相似，那是否能使用干細(xì)胞來進(jìn)行治療？經(jīng)過與風(fēng)濕免疫科醫(yī)生的交流，宮主任決定采用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植方案。宮主任說，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有免疫調(diào)控作用，對(duì)自身免疫性疾病能進(jìn)行組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)，從而達(dá)到治療疾病的目的，如風(fēng)濕免疫科已開展的系統(tǒng)性紅斑狼瘡、天皰瘡、內(nèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、硬皮病和皮肌炎等，都取得了非常好的效果。ES細(xì)胞的應(yīng)用前景，動(dòng)物克隆及人類治療性克隆，在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中的應(yīng)用，制備嵌合體動(dòng)物ES細(xì)胞研究面臨的難題，體外培養(yǎng)ES細(xì)胞需篩選適宜的培養(yǎng)條件，平衡增殖和分化之間的矛盾，高度未分化，具形成畸胎瘤的可能性，真正用于器官克隆與移植仍需技術(shù)上的突破，倫理學(xué)分離方法1998年美國有兩個(gè)小組分別培養(yǎng)出了人的多能干細(xì)胞：JamesA.Thomson在Wisconsin大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組從人胚胎組織中培養(yǎng)出了干細(xì)胞株。細(xì)胞株。經(jīng)測試這些細(xì)胞株的細(xì)胞表面marker和酶活性，證實(shí)它們就是全能干細(xì)胞。目前胚胎干細(xì)胞來源主要是胚泡內(nèi)細(xì)胞群和生殖嵴中的原始生殖細(xì)胞免疫學(xué)方法：干細(xì)胞表面有許多特殊標(biāo)記，利用這些標(biāo)記，采用熒光細(xì)胞分離器從單細(xì)胞懸液中的分離純化干細(xì)胞。免疫外科方法：該方法基本原理是利用囊胚腔對(duì)抗體的不通透性，通過抗體、補(bǔ)體結(jié)合對(duì)細(xì)胞的毒性殺傷作用，去除滋養(yǎng)層細(xì)胞，保留CIM進(jìn)行培養(yǎng)。組織培養(yǎng)：將4-6天的胚胎取出培養(yǎng)，滋養(yǎng)層在培養(yǎng)皿底部平鋪生長，而CIM形成卵圓柱裝結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下用玻璃針挑出這種柱狀結(jié)構(gòu)，消化傳代顯微外科學(xué)法：利用顯微鏡直接將CIM從胚泡中吸出進(jìn)行培養(yǎng)。倫理之爭盡管人胚胎干細(xì)胞有著巨大的醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力，但圍繞該研究的倫理道德問題也隨之出現(xiàn)。這些問題主要包括人胚胎干細(xì)胞的來源是否合乎法律及道德，應(yīng)用潛力是否會(huì)引起倫理及法律問題。從體外受精人胚中獲得的ES細(xì)胞在適當(dāng)條件下能否發(fā)育成人？干細(xì)胞要是來自自愿終止妊娠的孕婦該如何辦？為獲得ES細(xì)胞而殺死人胚是否道德?