干細胞，是一類(lèi)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，醫學(xué)界稱(chēng)其為“萬(wàn)用細胞”，也有人通俗而形象地稱(chēng)其為“干什么都行的細胞”。

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

　　干細胞美容需驗證

　　隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，原先威脅人類(lèi)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的藥物和醫療手段是不能解決的，而干細胞治療將有望成為治療這類(lèi)疾病的主要手段。

　　有統計數據顯示，在美國，每年有數以百萬(wàn)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，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(méi)病沒(méi)痛的人也需要。如果我們在網(wǎng)絡(luò )上搜索“干細胞”這個(gè)詞，最多出現的不是疾病，而是美容，其次才是股骨頭、神經(jīng)、胰腺等。 干細胞美容應該是羊胎素之后最時(shí)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(jìn)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的科學(xué)驗證。

　　干細胞研究催生了再生醫學(xué)

　　潘光錦指出，干細胞的自我更新和分化多能性的特點(diǎn)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(lái)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(lái)認識一下這種神奇的細胞究竟為何物。

　　干細胞是一類(lèi)具有自我更新和多向分化潛能的細胞，包括三大類(lèi)：胚胎干細胞、成體干細胞和誘導多能干細胞。胚胎干細胞指胚胎早期發(fā)育過(guò)程中囊胚期胚胎中的內細胞團，具有分化為個(gè)體內中外三胚層各種種類(lèi)細胞的潛能；成體干細胞指少量存在于成體特定組織內，對成體組織損傷具有一定修復功能的前體細胞或祖細胞，常見(jiàn)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；誘導多能干細胞指通過(guò)細胞重編程技術(shù)將已經(jīng)分化的體細胞轉變?yōu)轭?lèi)似胚胎干細胞的多能性細胞。

　　隨著(zhù)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學(xué)治療手段：再生醫學(xué)。再生生物學(xué)和再生醫學(xué)旨在探尋再生的機制并應用于疾病操作后恢復組織結構和功能的治療策略，再生醫學(xué)包含了細胞移植，組織工程及參與組織的再生誘導。再生醫學(xué)對疾病的臨床治療和醫學(xué)研究理論的發(fā)展具有重要意義，作為再生醫學(xué)的代表，干細胞研究尤其人多能性干細胞的相關(guān)研究從出現就受到研究者的廣泛關(guān)注，干細胞研究在問(wèn)世短短幾十年的時(shí)間里取得了長(cháng)足進(jìn)展，這些理論研究對于再生醫學(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學(xué)研究領(lǐng)域快速發(fā)展，整體研究水平躋身國際先進(jìn)行列，已經(jīng)逐漸成為一支世界范圍內干細胞研究的重要力量。在體細胞重編程及其調控機制取得重大研究進(jìn)展，如發(fā)現維生素C具有極大促進(jìn)重編程效率的作用并揭示其調控機理，首次證明iPS具有發(fā)育全能性，率先利用小分子實(shí)現體細胞重編程和轉分化，利用轉分化快速制備神經(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(kāi)始于骨髓移植，早在20世紀60年代就已經(jīng)開(kāi)始了實(shí)驗性治療，到70年代，異體骨髓移植已經(jīng)在治療血液系統疾病中得到了廣泛應用。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。20世紀80年代，開(kāi)始出現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，采用特殊的培養體系，選擇性地讓正常的造血細胞生長(cháng)，重新移植回病人體內。這樣，雖然復發(fā)率較異體移植要高一點(diǎn)，但是不存在配型和骨髓來(lái)源的問(wèn)題，所以得到了廣泛的應用。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(shí)體瘤的治療。

　　另外，人成體干細胞的臨床應用已經(jīng)展開(kāi)，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。 胚胎干細胞和誘導干細胞的臨床應用面臨的一個(gè)主要問(wèn)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(jìn)行人為誘導成特定方向的前體細胞，相對成體內的體細胞的發(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(dòng)物模型和人體臨床移植結果來(lái)看，移植細胞的成瘤可能性極低。2014年，日本科學(xué)家獲批進(jìn)行了世界第一例iPS治療人眼睛黃斑變性，中國第三軍醫大學(xué)殷正勤實(shí)驗組將人胚胎干細胞分化來(lái)的視網(wǎng)膜上皮細胞移植到黃斑變性的病人體內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用價(jià)值，因此干細胞研究在短短幾年之內迅速發(fā)展，成為世界各國和大型生物醫藥企業(yè)爭奪的生物醫學(xué)制高點(diǎn)。最新數據顯示，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等。

　　在我國，國務(wù)院公布的《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要》（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(zhuān)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)可在體外培養干細胞，定向誘導分化為各種組織干細胞供臨床所需，也可在體外構建出人體器官，用于替代與修復性治療。重點(diǎn)研究治療性克隆技術(shù)，干細胞體外建系和定向誘導技術(shù)，人體結構組織體外構建與規?；a(chǎn)化技術(shù)，人體多能干細胞復雜結構組織構建與缺陷修復技術(shù)和生物制造技術(shù)?！迸斯忮\說(shuō)道，在資源儲備、產(chǎn)業(yè)轉化方面，我國在北京，上海，廣州等地建立了干細胞庫，對基礎研究和臨床轉化所需的重要干細胞資源進(jìn)行儲備。另外，我國多個(gè)單位正在積極開(kāi)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(jì)。

　　目前世界范圍的干細胞研究中，干細胞來(lái)的各個(gè)胚層各個(gè)方向的細胞分化方法均已產(chǎn)生，另外，干細胞來(lái)源的微型器官逐漸問(wèn)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(shí)驗階段研究，以及各種類(lèi)型的干細胞體內移植研究正如火如荼的進(jìn)行中。潘光錦堅信，不久的將來(lái)，干細胞會(huì )為我們的生活帶來(lái)越來(lái)越大的變化?！案杉毎芯恐?，如何縮短實(shí)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)展的普遍規律?？梢灶A見(jiàn)干細胞一旦正式應用于臨床，隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展革新，費用高昂將不會(huì )是普通人需要進(jìn)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(wú)數生命時(shí)至今日，造血干細胞依然是臨床應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學(xué)獎。

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

　　2006年，來(lái)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(guò)人為導入四種多能性相關(guān)轉錄因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc）將小鼠成纖維細胞誘導成具有胚胎干細胞特點(diǎn)的多能性干細胞，命名為誘導多能性干細胞（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(wèn)世，誘導多能性干細胞來(lái)源于個(gè)體體細胞，不涉及到任何卵細胞或胚胎干細胞，通過(guò)人為導入外源因子達到控制細胞命運逆轉的效果。

　　2007年，山中伸彌和湯姆森實(shí)驗室同時(shí)間發(fā)表文章，宣布人誘導多能性干細胞誘導建系成功，兩個(gè)實(shí)驗室分別用了兩組不同的多能性轉錄因子過(guò)表達在人皮膚成纖維細胞中，結合誘導培養條件，將人成纖維細胞重編程為類(lèi)似胚胎時(shí)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