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研究干細(xì)胞的意義有哪些

胚胎干細(xì)胞(Embrtibuc stem cell)的發(fā)育等級較高，是多能干細(xì)胞（Pluripotent stem cell），而成體干細(xì)胞的發(fā)育等級較低，是單能干細(xì)胞。干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(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。目前人類胚胎干細(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，單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。在成年動物中，正常的生理代謝或病理損傷也會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，只能分化成特定的細(xì)胞或組織。

然而，這個觀點(diǎn)目前受到了挑戰(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)胞具有自我更新能力（Self-renewing），能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。干細(xì)胞按照生存階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞 。

·1.1 胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem cell， ES細(xì)胞）。

胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)（Inner Cell Mass）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Martin Evans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)直到最近才獲得成功。

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。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動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。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。

目前許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對象展開的，如：德美醫(yī)學(xué)小組在去年成功的向試驗(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。此后，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)了部分肢體活動能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入，生命科學(xué)家對人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個新的階段。在98年末，兩個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。

·1.2 成體干細(xì)胞

成年動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態(tài)平衡。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。最近研究表明，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。

·1.3 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。今年年初，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。與兩者相比，臍血干細(xì)胞移植的長處在于無來源的限制，對HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。

在今年初，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，它可能會代替目前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

·1.4 神經(jīng)干細(xì)胞

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)的時代，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。

·1.5肌肉干細(xì)胞(muscle stem cell)

可發(fā)育分化為成肌細(xì)胞(myoblasts)，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)。

[編輯本段]2.【基礎(chǔ)應(yīng)用】

干細(xì)胞的調(diào)控是指給出適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對干細(xì)胞的增值和分化進(jìn)行調(diào)控，使之向指定的方向發(fā)展。

·2.1 內(nèi)源性調(diào)控

干細(xì)胞自身有許多調(diào)控因子可對外界信號起反應(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。

（1）細(xì)胞內(nèi)蛋白對干細(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。

（2）轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控

在脊椎動物中，轉(zhuǎn)錄因子對干細(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) [1]。另外白血病抑制因子（LIF）對培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞的自我更新有促進(jìn)作用，而對人的成體干細(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)錄因子家族對上皮干細(xì)胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信號通路的中間介質(zhì)，當(dāng)與β-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。

·2.2 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。

（1）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TGFβ家族和Wnt信號通路。比如TGF家族中至少有兩個成員能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴干細(xì)胞的分化。最近研究發(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β-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信號通路能夠控制紡錘體的起始和內(nèi)胚層的分化。

（2）膜蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用

有些信號是通過細(xì)胞-細(xì)胞的直接接觸起作用的。β-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信號都起著非常重要的作用。當(dāng)Notch與其配體結(jié)合時，干細(xì)胞進(jìn)行非分化性增殖；當(dāng)Notch活性被抑制時，干細(xì)胞進(jìn)入分化程序，發(fā)育為功能細(xì)胞[4]。

（3）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)β1整合素喪失功能時，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)β1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。

·2.3 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)制目前還不清楚。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，對分化信號的反應(yīng)受到周圍正在進(jìn)行分化的細(xì)胞的影響，從而對新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號做出反應(yīng)。

克隆豬、克隆羊，其技術(shù)的機(jī)制原理和干細(xì)胞是一致的。

[編輯本段]3.【種類劃分】

干細(xì)胞按能力可以分為以下四類：

1.全能干細(xì)胞

由卵和精細(xì)胞的融合產(chǎn)生受精卵。而受精卵在形成胚胎過程中四細(xì)胞期之前任一細(xì)胞皆是全能干細(xì)胞。具有發(fā)展成獨(dú)立個體的能力。也就是說能發(fā)展成一個個體的細(xì)胞就稱為全能干細(xì)胞。

2.萬能干細(xì)胞

是全能干細(xì)胞的后裔，無法發(fā)育成一個個體，但具有可以發(fā)育成多種組織的能力的細(xì)胞。

3.多能干細(xì)胞

只能分化成特定組織或器官等特定族群的細(xì)胞（例如血細(xì)胞，包括紅血細(xì)胞、白血細(xì)胞和血小板）。

4.專一性干細(xì)胞

只能產(chǎn)生一種細(xì)胞類型；但是，具有自更新屬性，將其與非干細(xì)胞區(qū)分開。

[編輯本段]4.【研究情況】

·干細(xì)胞研究的歷史情況

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，美國首次報道了通過體外受精（IVF）動物。

60年代，幾個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（embryonic germ cells, EG細(xì)胞）,此工作確立了胚胎癌細(xì)胞（embryonic carcinoma cells, 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，第一個試管嬰兒，Louise Brown 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（embryonic carcinoma cells, EC細(xì)胞）?？寺〉娜薊C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 等分離了一個人EC細(xì)胞系，此細(xì)胞系能產(chǎn)生出三個胚層的組織。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年美國有兩個小組分別培養(yǎng)出了人的多能( pluripotent )干細(xì)胞： James A. 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 inner cell mass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，每個胚胎可取得15－20干細(xì)胞用于培養(yǎng)。 John D. Gearhart在 Johns Hopkins大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的另一個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( primordial germ cell )。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胚層的體細(xì)胞系。將其注入免疫缺陷小鼠錯開內(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，Massachusetts Advanced Cell Technology 報道克隆小鼠的干細(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)胞在活體動物體內(nèi)修復(fù)受損組織。

·干細(xì)胞研究的意義

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)育成完整的動物個體，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。

什么是干細(xì)胞？有哪些用途和特征

胚胎干細(xì)胞(Embrtibuc stem cell)的發(fā)育等級較高，是多能干細(xì)胞（Pluripotent stem cell），而成體干細(xì)胞的發(fā)育等級較低，是單能干細(xì)胞。干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(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。目前人類胚胎干細(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，單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。在成年動物中，正常的生理代謝或病理損傷也會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，只能分化成特定的細(xì)胞或組織。

然而，這個觀點(diǎn)目前受到了挑戰(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)胞具有自我更新能力（Self-renewing），能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。干細(xì)胞按照生存階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞 。

·1.1 胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem cell， ES細(xì)胞）。

胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)（Inner Cell Mass）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Martin Evans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)直到最近才獲得成功。

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。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動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。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。

目前許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對象展開的，如：德美醫(yī)學(xué)小組在去年成功的向試驗(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。此后，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)了部分肢體活動能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入，生命科學(xué)家對人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個新的階段。在98年末，兩個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。

·1.2 成體干細(xì)胞

成年動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態(tài)平衡。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。最近研究表明，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。

·1.3 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。今年年初，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。與兩者相比，臍血干細(xì)胞移植的長處在于無來源的限制，對HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。

在今年初，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，它可能會代替目前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

·1.4 神經(jīng)干細(xì)胞

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)的時代，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。

·1.5肌肉干細(xì)胞(muscle stem cell)

可發(fā)育分化為成肌細(xì)胞(myoblasts)，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)。

[編輯本段]2.【基礎(chǔ)應(yīng)用】

干細(xì)胞的調(diào)控是指給出適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對干細(xì)胞的增值和分化進(jìn)行調(diào)控，使之向指定的方向發(fā)展。

·2.1 內(nèi)源性調(diào)控

干細(xì)胞自身有許多調(diào)控因子可對外界信號起反應(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。

（1）細(xì)胞內(nèi)蛋白對干細(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。

（2）轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控

在脊椎動物中，轉(zhuǎn)錄因子對干細(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) [1]。另外白血病抑制因子（LIF）對培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞的自我更新有促進(jìn)作用，而對人的成體干細(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)錄因子家族對上皮干細(xì)胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信號通路的中間介質(zhì)，當(dāng)與β-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。

·2.2 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。

（1）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TGFβ家族和Wnt信號通路。比如TGF家族中至少有兩個成員能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴干細(xì)胞的分化。最近研究發(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β-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信號通路能夠控制紡錘體的起始和內(nèi)胚層的分化。

（2）膜蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用

有些信號是通過細(xì)胞-細(xì)胞的直接接觸起作用的。β-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信號都起著非常重要的作用。當(dāng)Notch與其配體結(jié)合時，干細(xì)胞進(jìn)行非分化性增殖；當(dāng)Notch活性被抑制時，干細(xì)胞進(jìn)入分化程序，發(fā)育為功能細(xì)胞[4]。

（3）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)β1整合素喪失功能時，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)β1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。

·2.3 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)制目前還不清楚。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)?？赡艿臋C(jī)制是，干細(xì)胞進(jìn)入新的微環(huán)境后，對分化信號的反應(yīng)受到周圍正在進(jìn)行分化的細(xì)胞的影響，從而對新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號做出反應(yīng)。

克隆豬、克隆羊，其技術(shù)的機(jī)制原理和干細(xì)胞是一致的。

[編輯本段]3.【種類劃分】

干細(xì)胞按能力可以分為以下四類：

1.全能干細(xì)胞

由卵和精細(xì)胞的融合產(chǎn)生受精卵。而受精卵在形成胚胎過程中四細(xì)胞期之前任一細(xì)胞皆是全能干細(xì)胞。具有發(fā)展成獨(dú)立個體的能力。也就是說能發(fā)展成一個個體的細(xì)胞就稱為全能干細(xì)胞。

2.萬能干細(xì)胞

是全能干細(xì)胞的后裔，無法發(fā)育成一個個體，但具有可以發(fā)育成多種組織的能力的細(xì)胞。

3.多能干細(xì)胞

只能分化成特定組織或器官等特定族群的細(xì)胞（例如血細(xì)胞，包括紅血細(xì)胞、白血細(xì)胞和血小板）。

4.專一性干細(xì)胞

只能產(chǎn)生一種細(xì)胞類型；但是，具有自更新屬性，將其與非干細(xì)胞區(qū)分開。

[編輯本段]4.【研究情況】

·干細(xì)胞研究的歷史情況

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，美國首次報道了通過體外受精（IVF）動物。

60年代，幾個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（embryonic germ cells, EG細(xì)胞）,此工作確立了胚胎癌細(xì)胞（embryonic carcinoma cells, 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，第一個試管嬰兒，Louise Brown 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（embryonic carcinoma cells, EC細(xì)胞）?？寺〉娜薊C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 等分離了一個人EC細(xì)胞系，此細(xì)胞系能產(chǎn)生出三個胚層的組織。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年美國有兩個小組分別培養(yǎng)出了人的多能( pluripotent )干細(xì)胞： James A. 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 inner cell mass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，每個胚胎可取得15－20干細(xì)胞用于培養(yǎng)。 John D. Gearhart在 Johns Hopkins大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的另一個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( primordial germ cell )。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胚層的體細(xì)胞系。將其注入免疫缺陷小鼠錯開內(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，Massachusetts Advanced Cell Technology 報道克隆小鼠的干細(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)胞在活體動物體內(nèi)修復(fù)受損組織。

·干細(xì)胞研究的意義

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)育成完整的動物個體，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。

舉例說明干細(xì)胞培養(yǎng)的意義

胚胎干細(xì)胞(Embrtibuc stem cell)的發(fā)育等級較高，是全能干細(xì)胞（Pluripotent stem cell），而成體干細(xì)胞的發(fā)育等級較低，是單能干細(xì)胞。干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(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。目前人類胚胎干細(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，單個受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。在成年動物中，正常的生理代謝或病理損傷也會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，只能分化成特定的細(xì)胞或組織。 然而，這個觀點(diǎn)目前受到了挑戰(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)胞具有自我更新能力（Self-renewing），能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。干細(xì)胞按照生存階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞 。

胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem cell， ES細(xì)胞）。 胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)（Inner Cell Mass）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Martin Evans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)直到最近才獲得成功。 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。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動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。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。 目前許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對象展開的，如：德美醫(yī)學(xué)小組在去年成功的向試驗(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。此后，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)了部分肢體活動能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入，生命科學(xué)家對人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個新的階段。在98年末，兩個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。

成體干細(xì)胞

成年動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態(tài)平衡。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。最近研究表明，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。今年年初，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。與兩者相比，臍血干細(xì)胞移植的長處在于無來源的限制，對HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。 在今年初，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，它可能會代替目前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)干細(xì)胞

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)的時代，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。

肌肉干細(xì)胞(muscle stem cell)

可發(fā)育分化為成肌細(xì)胞(myoblasts)，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)。

編輯本段基礎(chǔ)應(yīng)用

干細(xì)胞的調(diào)控是指給出適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對干細(xì)胞的增值和分化進(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)控因子可對外界信號起反應(yīng)從而調(diào)節(jié)其增殖和分化，包括調(diào)節(jié)細(xì)胞不對稱分裂的蛋 人體胚胎干細(xì)胞

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。 （1）細(xì)胞內(nèi)蛋白對干細(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。 （2）轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控 在脊椎動物中，轉(zhuǎn)錄因子對干細(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) [1]。另外白血病抑制因子（LIF）對培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞的自我更新有促進(jìn)作用，而對人的成體干細(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)錄因子家族對上皮干細(xì)胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信號通路的中間介質(zhì)，當(dāng)與β-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。 （1）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 成體干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)育為不同組織

都發(fā)揮重要作用，它們是TGFβ家族和Wnt信號通路。比如TGF家族中至少有兩個成員能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴干細(xì)胞的分化。最近研究發(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β-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信號通路能夠控制紡錘體的起始和內(nèi)胚層的分化。 （2）膜蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用 有些信號是通過細(xì)胞-細(xì)胞的直接接觸起作用的。β-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信號都起著非常重要的作用。當(dāng)Notch與其配體結(jié)合時，干細(xì)胞進(jìn)行非分化性增殖；當(dāng)Notch活性被抑制時，干細(xì)胞進(jìn)入分化程序，發(fā)育為功能細(xì)胞[4]。 （3）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)β1整合素喪失功能時，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)β1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)制目前還不清楚。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)?？赡艿臋C(jī)制是，干細(xì)胞進(jìn)入新的微環(huán)境后，對分化信號的反應(yīng)受到周圍正在進(jìn)行分化的細(xì)胞的影響，從而對新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號做出反應(yīng)。 克隆豬、克隆羊，其技術(shù)的機(jī)制原理和干細(xì)胞是一致的。

干細(xì)胞的原理是什么？

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)、對抗衰老的目的。

干細(xì)胞是做什么的??？有什么作用呢？

干細(xì)胞(stem cells, SC)是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能的細(xì)胞。根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)和成體干細(xì)胞。根據(jù)干細(xì)胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。干細(xì)胞是一種未充分分化，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細(xì)胞”。干細(xì)胞移植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＂，干細(xì)胞的作用對病變的細(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，干細(xì)胞的作用防止和延緩細(xì)胞的病變，恢復(fù)細(xì)胞的正常生理功能，干細(xì)胞的作用從而達(dá)到疾病康復(fù)、對抗衰老的目的。干細(xì)胞本身沒有副作用

我們部門打算搞一個進(jìn)班級宣講獻(xiàn)造血干細(xì)胞知識講座所以我們都要按照

你好，關(guān)于造血干細(xì)胞的策劃書，你可以講一下干細(xì)胞的含義，干細(xì)胞的分類，造血干細(xì)胞的三個來源，以及臍帶血造血干細(xì)胞的優(yōu)勢，順便也可以提及關(guān)于白血病的數(shù)據(jù)，中國全年有多少? 每年新增多少？等，整理下思路。

干細(xì)胞的研究進(jìn)展

干細(xì)胞是人體內(nèi)最原始的細(xì)胞，它具有較強(qiáng)的再生能力，在干細(xì)胞因子和多種白細(xì)胞介素的聯(lián)合作用下可擴(kuò)增出各類的細(xì)胞。在99年末的年度世界十大科技成果評選中，"干細(xì)胞研究的新發(fā)現(xiàn)"榮登榜首。干細(xì)胞研究有不可估量的醫(yī)學(xué)價值。分離、保存并在體外人工大量培養(yǎng)使之成長為各種組織和器官成為干細(xì)胞研究的首要課題。當(dāng)前，對干細(xì)胞的分離和培養(yǎng)技術(shù)獲得了重大進(jìn)展，利用單克隆免疫吸附能識別細(xì)胞類型或細(xì)胞譜系的表面抗原，其分離純度和細(xì)胞活力都很高。99年以色列魏茨曼科學(xué)院將白介素-6與干細(xì)胞內(nèi)的受體分子合并研制出一種新分子，可使干細(xì)胞在維持原本特性的基礎(chǔ)上進(jìn)行自我增殖且細(xì)胞壽命也有所延長。在臨床運(yùn)用中，造血干細(xì)胞應(yīng)用較早，在五十年代，臨床上就開始應(yīng)用骨髓移植來治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代，外周血干細(xì)胞移植技術(shù)逐漸推廣。美國StmlellsCsliifornia公司用血液干細(xì)胞在小鼠體內(nèi)培育出成熟的肝細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞目前許多研究工作都是以小鼠胚胎干細(xì)胞為研究對象，神經(jīng)干細(xì)胞的研究仍處于初級階段。

我國現(xiàn)已掌握了臍血干細(xì)胞分離、純化、冷凍保存以及復(fù)蘇的一整套技術(shù)，并開始在上?；I建我國第一個臍血庫。在北京，北京醫(yī)科大學(xué)人民醫(yī)院細(xì)胞治療中心也正在籌建全世界最大的異基因臍帶血干細(xì)胞庫，計劃到2002年完成冷凍5萬份異基因臍帶血干細(xì)胞，為全世界華人患者提供臍帶血干細(xì)胞做移植用。2000年初，我國東北地區(qū)首例臍血干細(xì)胞移植成功。

我國在"治療性克隆"研究領(lǐng)域獲得重大突破，"治療性克隆"課題被列為國家級重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。此課題分為上、中、下游三塊，上海市轉(zhuǎn)基因研究中心成國祥博士負(fù)責(zé)上游研究，上海第二醫(yī)科大學(xué)盛惠珍教授和曹誼林教授分別主持中、下游的研究工作。其整體目標(biāo)是，用病人的體細(xì)胞移植到去核的卵母細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過一定的處理使其發(fā)育到囊胚，再利用囊胚建立胚胎干細(xì)胞，在體外進(jìn)行誘導(dǎo)分化成特定的組織或器官，如皮膚、軟骨、心臟、肝臟、腎臟、膀胱等，再將這些組織或器官移植到病人身上。利用這種方法，將從根本上解決同種異體器官移植過程中最難的免疫排斥反應(yīng)，同時還使得組織或器官有了良好的、充分的來源。目前，由上海市轉(zhuǎn)基因研究中心負(fù)責(zé)的上游研究工作，即把病人的體細(xì)胞移到去核的卵母細(xì)胞并經(jīng)一系列的處理發(fā)育至囊胚取得成功。這個中心創(chuàng)建的三種技術(shù)路線方法，即"體細(xì)胞克隆哺乳動物的制備方法"、"獲得治療性克隆植入前的制備方法"以及"用于治療性克隆的人體細(xì)胞組織器官保存方法"均已收到國家知識產(chǎn)權(quán)局同意專利申請的受理通知。

為了一個人的形成，單個受精卵將產(chǎn)生數(shù)以億計的細(xì)胞和250多種不同的細(xì)胞類型。幸而，直到最后一個細(xì)胞和器官發(fā)育形成之時，所有的一切仍未結(jié)束。貫穿于整個生命的，是大多數(shù)組織繼續(xù)產(chǎn)生新的細(xì)胞以替換損耗的老細(xì)胞或滿足新的生命活動的需要。比如，當(dāng)運(yùn)動員在高海拔地區(qū)進(jìn)行訓(xùn)練的時候，循環(huán)系統(tǒng)中血細(xì)胞的數(shù)量相應(yīng)增加以滿足運(yùn)輸更多氧氣的需要。很顯然，在諸如皮膚，毛發(fā)，骨骼，骨髓，腸這樣的組織中，細(xì)胞再生能力已得到證實(shí)；但這種現(xiàn)象很可能在所有器官中都不同程度地存在著，包括大腦在內(nèi)，而慣常的觀點(diǎn)是，神經(jīng)元是不可再生的。

組織更新和修補(bǔ)自身的能力來源于稱為干細(xì)胞的小細(xì)胞團(tuán)。干細(xì)胞存在于生命的全過程，在體內(nèi)微環(huán)境中被專門的“看護(hù)”細(xì)胞緊密包圍?！翱醋o(hù)”細(xì)胞提供生長因子和信號分子保持干細(xì)胞的特性――分化能力，以及在特定生命周期中分化為特化細(xì)胞的同時又能自我復(fù)制的能力。矛盾的是，干細(xì)胞的自身分裂十分有限，而它們的子細(xì)胞在最終形成特化細(xì)胞的過程中，有非凡的繁殖力。

干細(xì)胞以及他們能維持一定數(shù)量的能力一直深深吸引著生物學(xué)家們[1]，如今更為狂熱。由于人們意外的發(fā)現(xiàn)成熟組織中的干細(xì)胞可以重新程序化，即使效率極低，但仍然可以分化為其他來源的細(xì)胞。[2]比如，在正常情況下，成年鼠的少數(shù)造血干細(xì)胞可生成肌肉組織，神經(jīng)系干細(xì)胞可生成血液。這些報告使得將來受損組織用同一個體內(nèi)其他組織的殘余干細(xì)胞來修復(fù)成為可能。

懸而未決的問題

另外兩項(xiàng)研究也引起了科學(xué)界和公眾的廣泛關(guān)注。去年，有兩個研究小組宣布他們從人類胚胎和胎兒的生殖細(xì)胞中分離出了多能干細(xì)胞(pluripotential)――可以分化為多種細(xì)胞類型的干細(xì)胞。緊跟著，就是眾所周知的來自成熟體細(xì)胞的克隆羊多莉(dolly)及克隆鼠的誕生。

這些有著巨大新聞價值的研究層出不窮，引起了世界性的關(guān)于道德和倫理規(guī)范的討論風(fēng)暴，而且到現(xiàn)在還在爭論。比如在美國，公眾的反對迫使NIH停止對人胚胎干細(xì)胞的研究提供資助。這些爭論使許多研究人員開始意識到，他們必須就一些基本問題與迫切的公眾和立法者進(jìn)行有效的交流，其中包括“人的生命何時開始？”“成為人意味著什么？”“什么是胚胎，它在什么時候變成人？”。

科學(xué)家們是否能回答這些復(fù)雜的問題還有爭執(zhí)，這里我不打算繼續(xù)深入討論。我只想確定這個事實(shí)：在回答另一個更重要的基本問題“我們怎樣才可能把干細(xì)胞用于醫(yī)藥領(lǐng)域？”之前，我們的確還需要更多的信息。

采取哪種方法？

最基本的，我們必須進(jìn)一步研究人體所有組織的干細(xì)胞。第一步，我們需要確定分子標(biāo)記，它們能將寥寥無幾的干細(xì)胞從他們龐大的子細(xì)胞中區(qū)分開來。此外，還需了解干細(xì)胞與所處的微環(huán)境之間的相互作用，以及微環(huán)境如何對機(jī)體的需求作出反應(yīng)。我們僅對骨髓中的造血干細(xì)胞的相關(guān)信息有一定了解，這將有助于在臨床治療中增加受損組織中殘留的干細(xì)胞的數(shù)量?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)能夠培養(yǎng)少量造血干細(xì)胞以重建人的血液系統(tǒng)。

設(shè)定一個最壞的狀況，一個慢性病患者失去了某種組織的大部分干細(xì)胞，必須要用替代療法才能生存。如今，最可行的方案是采用另一個體相應(yīng)組織的干細(xì)胞來補(bǔ)充。但是，這種方案也相當(dāng)危險，由于捐獻(xiàn)者與患者沒有遺傳上的相容性，移植很快因免疫排斥而失敗。

一種改進(jìn)方案是用所謂“自體同源干細(xì)胞(autologous stem cells)”的干細(xì)胞來進(jìn)行治療，這種干細(xì)胞與患者的基因型完全相同。雖然目前還不可行，但是我們已經(jīng)有了一定的設(shè)想。一種方案是分離、培養(yǎng)患者的另一組織的干細(xì)胞，比如骨髓或皮膚的，再把這些成熟干細(xì)胞在體外重新程序化。為了了解怎樣才能重新程序化干細(xì)胞，我們需要一系列的實(shí)驗(yàn)，來研究沉默基因的重新激活，以及激活基因被關(guān)閉的機(jī)制。例如“早期胚胎細(xì)胞分化為不同細(xì)胞系的機(jī)制研究”就會給我們相當(dāng)?shù)膯⑹尽Ｈ绻覀兝斫饬诉z傳基因控制正常發(fā)育的實(shí)現(xiàn)過程，我們將更容易地在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行有目的地控制基因表達(dá)和細(xì)胞分化的方向。

另一種方法是用來源于囊胚期的胚胎的多能干細(xì)胞。囊胚期是指卵子剛剛受精但尚未種植到子宮的階段，此時胚胎稱為胚泡。胚泡大約由100個細(xì)胞組成，其中包含一些特化性較少的干細(xì)胞，可在培養(yǎng)中不確定地誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞形式（如圖）。最早的人類多能干細(xì)胞是從體外受精的臨床病例中得來的多余胚泡。這個里程碑式的事件是James Thomson領(lǐng)導(dǎo)的University of Wisconsin, Madison的實(shí)驗(yàn)室在1998年的成果。另一個在澳大利亞的Monash University的實(shí)驗(yàn)室最近宣布了相似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。現(xiàn)在這兩個小組正在進(jìn)一步研究這些多能干細(xì)胞和子細(xì)胞的特征。

這些工作為人類胚胎早期發(fā)育中基因功能研究提供無價的數(shù)據(jù)資料。不幸的是直到現(xiàn)在，我們對這一領(lǐng)域知之甚少，部分由于聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)對胚胎研究的限制。盡管胚胎發(fā)育在進(jìn)化中高度保守，但是脊椎動物胚胎發(fā)育中一些細(xì)節(jié)上的差異，足以證明鼠和人之間并不是所有的基因都具有相同功能。因此，在模式動物研究中得來的信息不能充分體現(xiàn)出我們在人類干細(xì)胞中研究中的問題。

公眾眼中的干細(xì)胞

用人類多能干細(xì)胞進(jìn)行研究引起爭議是由于他們來自人類的受精卵，在某些人認(rèn)為人的生命始于受精。那么在理論上，用體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移的方法生成自體同源干細(xì)胞引起的爭議會少一些。這種方法是把成熟細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)入一個去核的未受精卵細(xì)胞中，在實(shí)驗(yàn)室里，這個卵細(xì)胞發(fā)育成胚泡，研究人員可從中分離培養(yǎng)多能干細(xì)胞系。最近，Monash University的研究人員用這項(xiàng)技術(shù)在小鼠上取得了成功。他們在1000多個轉(zhuǎn)移基因標(biāo)記的細(xì)胞核的去核卵細(xì)胞中，獲得一個胚胎干細(xì)胞系。如果這種“治療性克隆”能夠在效率上更提高一些，那么這對人類干細(xì)胞的研究同樣有意義。

既然實(shí)驗(yàn)用的卵細(xì)胞是去核和未受精的，無不同個體的遺傳物質(zhì)融合，從而未發(fā)生受精過程，所以用這種方法制造的干細(xì)胞在道德和倫理上將更容易被人們所接受。此外，由于胚胎干細(xì)胞不能獨(dú)立發(fā)育成胎兒，所以他們不是胚胎。然而，從理論上講，體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的胚泡不僅只用于干細(xì)胞的產(chǎn)生，把這樣的胚泡移植到婦女子宮中也有可能克隆人。嘗試此類研究與現(xiàn)行道德準(zhǔn)相駁，也是違法行為。另外，這樣的行為會使許多不負(fù)責(zé)任的人們有所企圖，無法控制倫理道德標(biāo)準(zhǔn)，而且有可能使人為的和有目的地制造畸形嬰兒成為可能。

這些爭議對一些更極端的反對者來說還不是關(guān)鍵，他們認(rèn)為只有對于一個已經(jīng)去世的人，體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)才可以接受。往往在聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)資助人類干細(xì)胞的科學(xué)研究之前，一個基于相互尊重的信仰的公眾討論就已經(jīng)開始，無論這種研究是以治療人類疾病為目的還是以基礎(chǔ)研究為目的。

可以認(rèn)為這種爭論本身，是一個好的事情，因?yàn)樗ぐl(fā)了公眾對生物學(xué)和復(fù)制的興趣及關(guān)注，這些內(nèi)容以往在學(xué)校里不能有效的傳授給學(xué)生。（克隆青蛙往往不能象克隆人類自己那樣使高中的學(xué)生們產(chǎn)生興趣，而且人類肢體再生的案例就可以引導(dǎo)學(xué)生展開有關(guān)人類肢體的形成和哪些基因產(chǎn)生手臂而不產(chǎn)生腿之類的討論，象這樣的說法未免太牽強(qiáng)了一點(diǎn)。）

無論怎樣，干細(xì)胞研究的前提是將會得到新的實(shí)質(zhì)意義上的治療方法。因此，科學(xué)家們必須十分謹(jǐn)慎，避免媒體對基因治療過分夸大的報道，否則會失去公眾的信任和信心。在應(yīng)用人多能干細(xì)胞時，也必須十分留心。就像我們看到的那樣，對公眾中的某些人來說，這些細(xì)胞的來源相當(dāng)于破壞人的生命。事實(shí)是在我們確切知道干細(xì)胞治療的實(shí)際用途之前，還有許多障礙要跨越。當(dāng)我們向前繼續(xù)探索的每時每刻，我們必須誠實(shí).

http://xintu.39.net/nursing/03gxb/hgyzw/21352.html

干細(xì)胞移植這項(xiàng)技術(shù)什么時候才能普遍推廣

保守的說，至少50-100年。因?yàn)楝F(xiàn)在還有很多安全問題沒有解決。

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