科普｜干细胞，究竟是什么样的一种存在？

-Part.1-

干细胞从哪里来？是什么样的特性赋予了干细胞在医学中?

干细胞(stem cell)是人体的原料，它能够分化为人体所有具有特定功能的细胞。在体内或者实验室适当条件下，干细胞可以被分裂增殖成为更多的子细胞。这些子细胞要么变成新的干细胞（自我更新），要么被诱导变成具有特定功能的特化细胞，如血细胞、脑细胞心肌或者骨骼等等。

简而言之，干细胞天然具有自我更新及生成特定新细胞类型的能力。

-Part.2-

为什么科学家对干细胞感兴趣？

干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官的潜在功能，被医学界称为“万用细胞”，吸引了大量的专家及学者。科学家以及医生希望通过干细胞来实现以下目标：

01

增加对疾病发生机制的理解。

通过观察干细胞在骨髓、心肌、神经以及其他器官组织中的分化，有望更好地了解疾病和病情的发展。

02

生成健康的细胞来替换病变细胞（再生医学）。

干细胞可以被诱导分化成为特定的细胞，可用于再生和修复病变或受损的组织。有望受益于干细胞治疗的患者群体包括脊髓损伤、I型糖尿病、帕金森病、阿尔兹海默症、心脏病、中风、烧伤、癌症和骨关节炎等。此外，干细胞具有培育成新组织器官的潜力，可用于器官移植和再生医学领域。

-Part.3-

干细胞为何是再生医学的核心？

人体是由40-60万亿个、200种类以上的细胞聚集而成，例如，肌肉就是肌肉细胞的聚合，神经是由神经细胞构成，每个细胞有着不同的作用。

但是，在其中仍有一部分未充分分化，尚不成熟的细胞，它依然具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，它就是干细胞。

干细胞对人体的自我修复和组织再生至关重要，当我们生病、受伤和身体发出SOS信号的时候，相应的干细胞就会聚集到受伤部位，进行反复的分裂与分化，再生出新的细胞代替死亡细胞，恢复组织的功能。

然而我们体内的成体干细胞的数目和能力毕竟还是有限。人类往往以25岁为分水岭，在此之前人体内每天细胞新生的数量远大于衰老凋亡的数量，于是皮肤润滑、细腻、精力旺盛。过了25岁，细胞的再生速度就会低于凋亡速度，而且差距越来越大。

因此，随着年龄的增长，人体各个组织器官中的干细胞数量减少，增殖分化能力下降，受损的组织和器官未得到及时的修复和再生，直接导致了衰老和疾病的发生。

研究发现，干细胞除了拥有具有自我更新的能力，还可以提高机体抗自由基的能力。干细胞还能分泌一些细胞因子如胰岛素生长因子、超氧化物歧化酶等，提升衰老机体各组织的功能。机体衰老的发生，除了体内干细胞数量的减少外，还有着炎症的影响。与体表的各种炎症往往由细菌感染引起不同，体内的各种炎症大部分是无菌性的，是体内的免疫系统过于亢激造成。恰好，干细胞就有着免疫调控的作用，能够“安抚”亢进的免疫细胞，减少减轻炎症的发生。

综上所述，既可以调节人体免疫系统，又可变身分化，为全身各个部位提供新鲜细胞的干细胞，自然而然成为再生医学的核心。

-Part.4-

什么是干细胞治疗？

干细胞治疗是利用干细胞或其衍生物来促进病变、功能障碍或受损组织的修复。随着技术的发展，科研人员能够在实验室中培养干细胞，这些干细胞被用来分化成特定类型的细胞，例如心肌细胞、血细胞或神经细胞。这些细胞有助于修复相应的有缺陷的组织或器官。

值得一提的是，存在于人体几乎所有组织中的间充质干细胞，除了具有自我更新及分化潜能外，还具有独特的免疫调节功能，并且可定向迁移至损伤组织部位，在多种疾病的治疗中具有十分广阔的临床应用前景。当前，所有在研干细胞疗法中，基于间充质干细胞的疗法占主流。

间充质干细胞是最近几年国内外干细胞治疗研究最多，发展速度最快的品种，原因在于它相比胚胎干细胞而言没有伦理及高致癌风险，并且能够分化形成骨、软骨、脂肪、神经、肌肉等多种组织细胞，因此正在被应用于治疗多种疾病的研究中。同时，间充质干细胞被认为是修复和再造人体受损组织或器官的好材料。间充质干细胞最早在骨髓中发现，之后，被发现在婴儿出生后的胎盘（包括脐带）组织、脂肪组织中均有存在。间充质干细胞的应用研究最早是用于骨和软骨的修复，现在间充质干细胞治疗研究已经扩展到脑中风、脑瘫、急性心梗和慢性缺血性心脏病、肝脏疾病，以及牙科，角膜、血液疾病等等方面。