干細胞，是一類具有自我更新和多向分化潛能的細胞，即干細胞保持未定向分化狀態(tài)和具有增殖能力，在合適的條件或給予合適的信號，它可以分化成多種功能細胞或組織器官，醫(yī)學(xué)界稱其為“萬用細胞”，也有人通俗而形象地稱其為“干什么都行的細胞”。

　　“干什么都行的細胞”目前的科研進展如何？它究竟有何神奇之處？記者特別采訪了中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)院與健康研究院研究員潘光錦。

　　干細胞美容需驗證

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，原先威脅人類健康的最大殺手——“傳染病”在逐漸減少，而由于細胞、組織及器官損傷、病變及老化而引起的疾病逐漸增多。潘光錦指出，這些疾病僅僅靠傳統(tǒng)的藥物和醫(yī)療手段是不能解決的，而干細胞治療將有望成為治療這類疾病的主要手段。

　　有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在美國，每年有數(shù)以百萬計的人發(fā)生各種組織器官的喪失或功能障礙，每年需要的手術(shù)修復(fù)，年耗資2736.8億人民幣。我國是世界上人口最多的國家，因為創(chuàng)傷、疾病、遺傳及衰老等造成的組織器官缺損或功能障礙的人數(shù)也位居世界之首。

　　不止如此，不僅面對傷病和死亡的人們需要干細胞，而且沒病沒痛的人也需要。如果我們在網(wǎng)絡(luò)上搜索“干細胞”這個詞，最多出現(xiàn)的不是疾病，而是美容，其次才是股骨頭、神經(jīng)、胰腺等。 干細胞美容應(yīng)該是羊胎素之后最時髦的美容治療了。但是潘光錦提示，目前為止關(guān)于如何用干細胞進行美容的研究報道還不多，我們所謂的延緩衰老也是在衰老器官更替的前提下提出的概念，所以對于市面上炒的火熱的所謂干細胞美容有待嚴謹?shù)目茖W(xué)驗證。

　　干細胞研究催生了再生醫(yī)學(xué)

　　潘光錦指出，干細胞的自我更新和分化多能性的特點使之成為疾病發(fā)病機制研究，藥物篩選以及細胞移植的理想對象和來源。干細胞治療竟如此神奇，有望治療細胞、組織及器官損傷、病變及老化而引起的疾病。讓我們來認識一下這種神奇的細胞究竟為何物。

　　干細胞是一類具有自我更新和多向分化潛能的細胞，包括三大類：胚胎干細胞、成體干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞。胚胎干細胞指胚胎早期發(fā)育過程中囊胚期胚胎中的內(nèi)細胞團，具有分化為個體內(nèi)中外三胚層各種種類細胞的潛能；成體干細胞指少量存在于成體特定組織內(nèi)，對成體組織損傷具有一定修復(fù)功能的前體細胞或祖細胞，常見的成體如造血干細胞，毛囊干細胞，成骨干細胞和間充質(zhì)干細胞等等；誘導(dǎo)多能干細胞指通過細胞重編程技術(shù)將已經(jīng)分化的體細胞轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃婆咛ジ杉毎亩嗄苄约毎?/p>

　　隨著全球科學(xué)家對干細胞研究的深化，以干細胞研究為主體的再生生物學(xué)研究的興起催生了另一種全新的醫(yī)學(xué)治療手段：再生醫(yī)學(xué)。再生生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)旨在探尋再生的機制并應(yīng)用于疾病操作后恢復(fù)組織結(jié)構(gòu)和功能的治療策略，再生醫(yī)學(xué)包含了細胞移植，組織工程及參與組織的再生誘導(dǎo)。再生醫(yī)學(xué)對疾病的臨床治療和醫(yī)學(xué)研究理論的發(fā)展具有重要意義，作為再生醫(yī)學(xué)的代表，干細胞研究尤其人多能性干細胞的相關(guān)研究從出現(xiàn)就受到研究者的廣泛關(guān)注，干細胞研究在問世短短幾十年的時間里取得了長足進展，這些理論研究對于再生醫(yī)學(xué)的臨床治療的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。

　　而在國家的大力支持下，我國干細胞與再生醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域快速發(fā)展，整體研究水平躋身國際先進行列，已經(jīng)逐漸成為一支世界范圍內(nèi)干細胞研究的重要力量。在體細胞重編程及其調(diào)控機制取得重大研究進展，如發(fā)現(xiàn)維生素C具有極大促進重編程效率的作用并揭示其調(diào)控機理，首次證明iPS具有發(fā)育全能性，率先利用小分子實現(xiàn)體細胞重編程和轉(zhuǎn)分化，利用轉(zhuǎn)分化快速制備神經(jīng)干細胞和肝臟細胞等功能細胞等多種關(guān)鍵技術(shù)。

　　干細胞治療始于骨髓移植

　　最早的干細胞治療開始于骨髓移植，早在20世紀60年代就已經(jīng)開始了實驗性治療，到70年代，異體骨髓移植已經(jīng)在治療血液系統(tǒng)疾病中得到了廣泛應(yīng)用。但是因為配型不易，骨髓資源稀缺，真正能夠得到救助的病人還是少數(shù)。20世紀80年代，開始出現(xiàn)了自體造血干細胞移植的研究，就是先用化療藥物清除病人體內(nèi)殘存的癌細胞，然后再將事先提取的病人自己的骨髓細胞分選出“好”的細胞，采用特殊的培養(yǎng)體系，選擇性地讓正常的造血細胞生長，重新移植回病人體內(nèi)。這樣，雖然復(fù)發(fā)率較異體移植要高一點，但是不存在配型和骨髓來源的問題，所以得到了廣泛的應(yīng)用。自體骨髓移植不僅可以用于治療白血病，還可以用于淋巴瘤和某些實體瘤的治療。

　　另外，人成體干細胞的臨床應(yīng)用已經(jīng)展開，造血干細胞的臨床移植是迄今為止最為成熟的干細胞臨床應(yīng)用，另外如間充質(zhì)干細胞臨床移植也對疾病治療有較好作用。 胚胎干細胞和誘導(dǎo)干細胞的臨床應(yīng)用面臨的一個主要問題是細胞的安全性。因為干細胞具有超強的自我更新能力，疾病在體外進行人為誘導(dǎo)成特定方向的前體細胞，相對成體內(nèi)的體細胞的發(fā)育階段也要早很多，所以細胞的增殖一旦脫離控制就有產(chǎn)生腫瘤的危險。但從目前世界范圍的干細胞移植，包括動物模型和人體臨床移植結(jié)果來看，移植細胞的成瘤可能性極低。2014年，日本科學(xué)家獲批進行了世界第一例iPS治療人眼睛黃斑變性，中國第三軍醫(yī)大學(xué)殷正勤實驗組將人胚胎干細胞分化來的視網(wǎng)膜上皮細胞移植到黃斑變性的病人體內(nèi)并取得良好治療效果。

　　普通人也能承受干細胞治療

　　干細胞有如此廣泛的應(yīng)用前景，在組織工程、藥物篩選及臨床干細胞移植治療退行性神經(jīng)疾病、糖尿病、血液等方面均具有極大的應(yīng)用價值，因此干細胞研究在短短幾年之內(nèi)迅速發(fā)展，成為世界各國和大型生物醫(yī)藥企業(yè)爭奪的生物醫(yī)學(xué)制高點。最新數(shù)據(jù)顯示，目前全球大約有600項臨床試驗均涉及干細胞治療。美國FDA目前已批準多項干細胞臨床應(yīng)用研究計劃，涉及的疾病包括退行性神經(jīng)病變、缺血性心臟病、小兒腦部損傷、急性移植物抗宿主排斥反應(yīng)等。

　　在我國，國務(wù)院公布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》（2006-2020年）中，對干細胞及其相關(guān)產(chǎn)品有如下描述：在前沿技術(shù)、生物技術(shù)專項中也別提出了“基于干細胞的人體組織工程技術(shù)，干細胞技術(shù)可在體外培養(yǎng)干細胞，定向誘導(dǎo)分化為各種組織干細胞供臨床所需，也可在體外構(gòu)建出人體器官，用于替代與修復(fù)性治療。重點研究治療性克隆技術(shù)，干細胞體外建系和定向誘導(dǎo)技術(shù)，人體結(jié)構(gòu)組織體外構(gòu)建與規(guī)模化生產(chǎn)化技術(shù)，人體多能干細胞復(fù)雜結(jié)構(gòu)組織構(gòu)建與缺陷修復(fù)技術(shù)和生物制造技術(shù)?！迸斯忮\說道，在資源儲備、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方面，我國在北京，上海，廣州等地建立了干細胞庫，對基礎(chǔ)研究和臨床轉(zhuǎn)化所需的重要干細胞資源進行儲備。另外，我國多個單位正在積極開展干細胞臨床試驗，包括視網(wǎng)膜色素變性，脊髓損傷等，初步取得良好成績。

　　目前世界范圍的干細胞研究中，干細胞來的各個胚層各個方向的細胞分化方法均已產(chǎn)生，另外，干細胞來源的微型器官逐漸問世；針對多種疾病的干細胞體外模型建立；羅氏，諾華和GSK制藥公司利用iPS技術(shù)研究并驗證的藥物均有在臨床實驗階段研究，以及各種類型的干細胞體內(nèi)移植研究正如火如荼的進行中。潘光錦堅信，不久的將來，干細胞會為我們的生活帶來越來越大的變化?！案杉毎芯恐校绾慰s短實驗周期，提高效率，減少成本同樣是我們關(guān)心并為之努力的方向，這是事物發(fā)展的普遍規(guī)律?？梢灶A(yù)見干細胞一旦正式應(yīng)用于臨床，隨著技術(shù)發(fā)展革新，費用高昂將不會是普通人需要進行干細胞治療的重要障礙?！?/p>

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　　干細胞小歷史

　　1963年，加拿大科學(xué)家證明了骨髓造血干細胞的存在，推廣運用拯救了無數(shù)生命時至今日，造血干細胞依然是臨床應(yīng)用最廣泛和成熟的干細胞。上世紀八十到九十年代，胚胎分離的神經(jīng)前體細胞已經(jīng)應(yīng)用于臨床嘗試治療神經(jīng)退行性疾病。

　　1981年，Martin Evans和Gail Martin分別建立了小鼠胚胎干細胞系，因該項成果Martin Evans和另外兩位科學(xué)家獲得了2007年的諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎。

　　1998年，來自美國威斯康辛大學(xué)科學(xué)家湯姆森（Thomson JA）成功在體外培養(yǎng)出來自早期胚胎內(nèi)細胞團（Inner cell mass，ICM）的人胚胎干細胞系。

　　2006年，來自日本京都大學(xué)的教授山中伸彌（Shinya Yamanaka）等人在Cell雜志上發(fā)表了通過人為導(dǎo)入四種多能性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc）將小鼠成纖維細胞誘導(dǎo)成具有胚胎干細胞特點的多能性干細胞，命名為誘導(dǎo)多能性干細胞（iPSC），這是繼多利羊的誕生后又一次全新的細胞重編程技術(shù)的問世，誘導(dǎo)多能性干細胞來源于個體體細胞，不涉及到任何卵細胞或胚胎干細胞，通過人為導(dǎo)入外源因子達到控制細胞命運逆轉(zhuǎn)的效果。

　　2007年，山中伸彌和湯姆森實驗室同時間發(fā)表文章，宣布人誘導(dǎo)多能性干細胞誘導(dǎo)建系成功，兩個實驗室分別用了兩組不同的多能性轉(zhuǎn)錄因子過表達在人皮膚成纖維細胞中，結(jié)合誘導(dǎo)培養(yǎng)條件，將人成纖維細胞重編程為類似胚胎時期的多能性干細胞。

　　原文載于2017年1月13日廣東科技報 文章鏈接