干細胞是一類具有自我更新能力的細胞、能夠產(chǎn)生至少一種類型的、高度分化的子代細胞。
從功能上講，干細胞是具有多向分化潛能、自我更新能力的細胞，是處于細胞系起源頂端的最原始細胞，在體內(nèi)能夠分化產(chǎn)生某種特定組織類型的細胞。在生命科學(xué)的細胞修復(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。
胚胎干細胞與誘導(dǎo)多能干細胞
多能干細胞指具有無限的自我更新能力，并可分化為機體所有的細胞類型。這些特征使得多能干細胞具有替代缺失、受損或患病細胞的美好前景，并使其成為未來再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分。
胚胎干細胞( embryonic stem cel,ESC)是目前最為廣為人知的多能性干細胞，因其來源于人胚胎，潛在的倫理問題使其在應(yīng)用過程中飽受爭議。再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個重大突破是引入了誘導(dǎo)性多能干細胞 (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轉(zhuǎn)錄因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的體細胞中，使其重編程而得到的類似胚胎干細胞的一種細胞類型，它直接來于成體細胞，而非胚胎細胞。由iPSC可以產(chǎn)生無限數(shù)目的自體細胞，且不存在免疫排斥的風(fēng)險
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胞。例如：可以刺激iPS細胞成為β胰島細胞，然后用于治療糖尿病患者。它們還可以刺激血液細胞用于白血病治療，或神經(jīng)元治療神經(jīng)疾病，以及iPSC衍生血小板等。但同時，iPS細胞研究的一個挑戰(zhàn)是DNA的變化會導(dǎo)致基因的強制表達。這種情況無法完·全控制，導(dǎo)致不可預(yù)測的影響。就臨床應(yīng)用而言，這些細胞需要有效且安全地產(chǎn)生干細胞以實現(xiàn)重編程過程的完·全有效性。
間充質(zhì)干細胞（MSC）
間充質(zhì)干細胞最早在骨髓中發(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)干細胞，用得最多的是骨髓來源的和脂肪來源的MSC。
間充質(zhì)干細胞的一些特點使其在細胞治療和再生醫(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)干配對應(yīng)細胞具有分化為多種細胞類型的能力，增殖速度快，不被免疫識別，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，我國在胎盤和臍帶組織中分離出間充質(zhì)干細胞，這種組織來源的間充質(zhì)干細胞不僅保持了間充質(zhì)干細胞的生物學(xué)特性，而且還具備如下優(yōu)點：
①胎盤和臍帶中的干/祖細胞更原始，有更強的增殖分化能力。
②免疫細胞較為幼稚，功能活性低，不會觸發(fā)免疫反應(yīng)及引起移植物抗宿主病。
③干細胞易于分離，純度高，無腫瘤細胞污染。
④擴增時培養(yǎng)體系能統(tǒng)一，便于質(zhì)控。
⑤可制成種子細胞冷凍，多次使用，冷凍后細胞損失小。
⑥潛伏性病毒和病原微生物的感染及傳播幾率比較低。
⑦采集時對產(chǎn)婦及新生兒無任何危害及損傷。
⑧采集方便，易于保存和運輸，倫理學(xué)爭議少。這種胎盤和臍帶來源的間充質(zhì)干細胞有可能成為骨髓間充質(zhì)干細胞的理想替代物，并具有更大的應(yīng)用潛能。
目前間充質(zhì)干細胞除了分化后可以取代損傷部位的受損細胞外，還可以通過一些其它的機制來修復(fù)受損的組織。這些機制包括：通過細胞融合來挽救瀕死細胞；通過分泌細胞因子和生長因子產(chǎn)生旁分泌作用；通過隧道納米管傳遞細胞器的和分子(如線粒體和RNA等)；以及通過胞外方式(如外泌體和微泡等)傳遞多種分子，不同情況下占主導(dǎo)作用的機制可能不同不斷深入的研究、以及已經(jīng)完成和正在進行的床試驗均預(yù)示間充質(zhì)干細胞療法具有廣闊的應(yīng)用前景。
然而，在間充質(zhì)干細胞成為廣為認可的治療手段以前，還需要解決供體異質(zhì)性、體外擴增、免疫原性、冷凍保存及確切的作用機制等諸多問題。
其他常用干細胞
1.造血干細胞（HSCs)
造血干細胞（HSCs)具有長期自我更新的能力和分化成各類成熟血細胞的潛能。它是研究歷史最長且最為深入的一類成體干細胞，對研究各類干細胞，包括腫瘤干細胞，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)致造血干細胞惡變的一類常見白血病，其他多數(shù)急性髓系白血病由祖細胞直接惡變而來。
2.神經(jīng)干細胞（NSCs）
神經(jīng)干細胞是指存在于神經(jīng)系統(tǒng)中，具有分化為神經(jīng)神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞的潛能，從而能夠產(chǎn)生大量腦細胞組織，并能進行自我更新，并足以提供大量腦組織細胞的細胞群。神經(jīng)干細胞具有對稱分裂及不對稱分裂兩種分裂方式，從而保持干細胞庫穩(wěn)定。
神經(jīng)干細胞在神經(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)干細胞作為基因治療載體，彌補了病毒載體的一些不足。當(dāng)然神經(jīng)干細胞應(yīng)用中還存在不少問題亟待解決，包括：神經(jīng)干細胞的來源不足；神經(jīng)干細胞轉(zhuǎn)染范圍的非選擇性表達及轉(zhuǎn)染基因表達的原位調(diào)節(jié)；利用胚胎干細胞代替神經(jīng)干細胞存在著社會學(xué)及倫理學(xué)方面的問題等。
華雅思創(chuàng)生物—Focus on improving the quality of Stem Cells 專注提升干細胞品質(zhì)
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