了解生命的“种子细胞”——干细胞

了解生命的“种子细胞”——干细胞

干细胞被誉为“生命的种子细胞”，在类器官与组织工程、再生医学、疾病治疗等领域展现出巨大的潜力。本文将为您详细介绍干细胞的定义、分类、功能及其在医学领域的应用前景。

干细胞的定义

干细胞（stem cell，SC）的“干”，译自英文“stem”，意为“茎干”、“干”和“起源”。干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。此外，干细胞可以通过各种机制感知和响应当前的代谢需求，以维持代谢稳态。

干细胞在代谢稳态中的作用

干细胞的分类

根据发育阶段划分

根据发育阶段可分为：干细胞可分为胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs) 和成体干细胞(adult stem cells，ASCs)。

胚胎干细胞

胚胎干细胞是多能的，可以产生外胚层、内胚层和中胚层的细胞；在体外可以大量扩增、筛选、冻存和复苏而不会丧失其原有的特性。

胚胎干细胞的分化和应用

成体干细胞

成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。发现的成体干细胞主要有造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞、胰腺干细胞等。

根据干细胞的分化潜能划分

根据干细胞的分化潜能可分为：全能干细胞、多能干细胞，单能干细胞。

多能干细胞

多能干细胞是一种低度分化、分裂能力有限、不具有发育全能性的细胞。它能分化出该种动物多种组织细胞，如能分化出红细胞、血小板、Ｂ细胞、Ｔ细胞、吞噬细胞的造血干细胞；能分化出骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞的间充质干细胞；能分化出神经细胞、星型胶质细胞、少突胶质细胞的神经干细胞；能分化出精原细胞、 精母细胞、精细胞的精原干细胞。

全能干细胞

全能干细胞是一种未分化、分裂能力无限、具有发育全能性的细胞。它能分化出该种动物所有类型的细胞、组织和器官，甚至生殖细胞，最终形成一个完整的个体。

单能干细胞

单能干细胞也被称为“专能干细胞”，只能向单一方向分化，产生一种类型的细胞。这种细胞在许多成体组织中发挥着重要作用，如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞，其被称为“卫星细胞”。

根据干细胞的功能划分

根据干细胞的功能划分，可将其分为神经干细胞、造血干细胞、骨髓间质干细胞、皮肤干细胞、脂肪干细胞等。

应用领域

近年来，干细胞疗法在医学、美容等领域中得到了广泛的关注和应用。根据clinicaltrials.gov网站登记的数据，正在开展的干细胞治疗临床试验涉及上百种疾病，包括脊髓损伤、脑中风、渐冻症、老年痴呆症、骨关节炎、帕金森、肝硬化、系统性红斑狼疮以及卵巢早衰等等。

目前一些研究对干细胞延缓衰老的效果进行观察并对机制进行初步探讨，表明干细胞对加快组织修复、抑制炎症反应及延缓衰老具有积极的作用，且对衰老发生的各个环节均可发生影响，表明干细胞具有用于抗衰老的潜在价值。

干细胞在再生医学中的应用