來源：中國科學(xué)院 科普文章
手機(jī)的電池壞了，沒事，再換一塊；汽車的輪胎裂了，沒事，再換一個(gè)；發(fā)電機(jī)的馬達(dá)老了，沒事，還備有新的……現(xiàn)代社會(huì)，幾乎所有的東西都有備份，都有許多替代品。不過沒事，我們?nèi)祟愖陨硪灿袀浞荩焊闻K壞死了，沒關(guān)系，換新的；心臟衰竭了，沒關(guān)系，換新的；神經(jīng)枯萎了，沒關(guān)系，換新的……這不是異想天開，也不是癡人說夢(mèng)，這是在不久的將來即將成行的現(xiàn)實(shí)。猜得沒錯(cuò)，長(zhǎng)壽并不是那么的遙不可及，而這一切的締造者，便是我們——神奇的人體備份器——干細(xì)胞。
我們是一個(gè)龐大的家族，最大的特點(diǎn)大概就是長(zhǎng)生不老了。與其它兄弟細(xì)胞家族不同的是，我們具有自我更新與增殖分化的能力，產(chǎn)生的子細(xì)胞與自己一模一樣。通俗地講，我們就是他們的祖先。比如人類的皮膚、小腸和血液細(xì)胞處于不斷地更新過程中，老的細(xì)胞死亡，新的細(xì)胞產(chǎn)生，而這些新的細(xì)胞便來自于我們干細(xì)胞。在特定的條件下，我們也可以分化成不同的功能細(xì)胞，形成多種組織和器官。按照出身的不同，我們被分成了兩撥：胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。如果按潛能大小，又可以將我們分成三伙：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。
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| 圖1 干細(xì)胞系統(tǒng)示意圖 | 圖2 胚胎干細(xì)胞 |
胚胎干細(xì)胞是從胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中跑出來的，綽號(hào)“全能干細(xì)胞”，具有全能性或多向性分化的潛能。從理論上來講，我們這一支可以分化成人體200多種細(xì)胞類型，構(gòu)建所有的組織和器官。換言之，我們是無所不能的，是家族中的精英分子。我們從人體內(nèi)來到體外可以定向誘導(dǎo)分化。如果我們汲取的養(yǎng)料中含有維甲酸（RA）和β-神經(jīng)生長(zhǎng)因子（β-NGF）的話，我們就可以分化成神經(jīng)細(xì)胞；如果我們住的地兒太小，比較擁擠的話，就會(huì)分化成有節(jié)律收縮的心肌細(xì)胞。用動(dòng)物里的胚胎細(xì)胞作為核供體進(jìn)行核移植，可以得到能發(fā)育的重構(gòu)胚甚至是動(dòng)物個(gè)體。
圖3 胚胎干細(xì)胞的來源及分化
成體干細(xì)胞是隱藏在成體組織和器官中未分化的細(xì)胞，人稱組織干細(xì)胞，例如造血干細(xì)胞、神經(jīng)組織干細(xì)胞、表皮干細(xì)胞等，具有發(fā)育為功能細(xì)胞和組織的潛能。但與精英分子相比還有差距，因?yàn)樗麄儾荒馨l(fā)育成完整的個(gè)體。造血干細(xì)胞可以分化為血細(xì)胞，肝臟干細(xì)胞可以分化為肝細(xì)胞。有時(shí)他們也偷偷地向其他組織分化，即橫向分化。例如肌肉干細(xì)胞在一定條件下可以成為有增殖能力的骨髓細(xì)胞，血液前體細(xì)胞可以變?yōu)榧∪饧?xì)胞，甚至長(zhǎng)出肝細(xì)胞或腦細(xì)胞，故稱其為多能干細(xì)胞，如多能造血干細(xì)胞等。
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| 圖4 皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出的成體干細(xì)胞（神經(jīng)干細(xì)胞） | 圖5 成體干細(xì)胞分化示意圖 |
對(duì)于我們的研究，于人類來說有著理論和實(shí)踐的重大意義。我們的應(yīng)用非常廣泛，如在組織工程、藥物篩選及臨床細(xì)胞移植治療。
首先是“細(xì)胞治療”。利用我們產(chǎn)生所需的組織和細(xì)胞，為細(xì)胞移植提供原材料。原則上，任何涉及及喪失正常細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的疾病，都可以通過我們這種方法來治療。例如用外周血干細(xì)胞代替骨髓治療白血病，用胚胎細(xì)胞分化的胰島素細(xì)胞來治療糖尿病，用分化出的多巴胺能神經(jīng)元治療帕金森病等。
圖7 造血干細(xì)胞治療白血病
其次是我們可以作為基因治療的靶細(xì)胞。用我們作為基因的載體，把治療基因帶入人體內(nèi)，可以更穩(wěn)定更持久地發(fā)揮作用。相對(duì)于傳統(tǒng)的操作細(xì)胞來說，我們?cè)隗w外更容易穩(wěn)定地被轉(zhuǎn)染和增殖傳代，這為克服目前基因治療中的主要障礙開避了新的途徑。
然后是“器官克隆”。利用我們中萬能的胚胎細(xì)胞在體外分化形成器官，以進(jìn)行器官移植，取代衰老或壞死的舊器官。目前，我們的這一能力人類還沒有摸透，離臨床應(yīng)用還有很大的距離。當(dāng)然，如果最終被他們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)秘密，毫無疑問這將是他們醫(yī)學(xué)上的一項(xiàng)劃時(shí)代的成就，肯定會(huì)讓他們樂上好一陣子。
其實(shí)我們也沒那么容易就讓人類搞懂，人總要有點(diǎn)小隱私吧？不過看在上帝的面子上，我們還是祝他們好運(yùn)吧！
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