学文网多能干细胞篇1
【关键词】 诱导多能干细胞；p53基因；ips细胞
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2014.03.055 文章编号：1004-7484（2014）-03-1248-02
目前，我国对诱导多能干细胞的研究非常多，它具备很多功能，被广泛应用于新型药物的研发中。癌细胞与诱导多能干细胞存在很多相似之处，因此，越来越受到人们的重视。p53基因实质上为干细胞服务，它是干细胞的开关，能够确保细胞的稳定遗传。若损失p53基因后，人体的诱导多能干细胞会迅速增长，最高增长效率可达到原来的2000多倍。本文主要研究诱导多能干细胞与p53基因的特点，现将研究情况报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取40只雄性白鼠进行实验，其中未成年白鼠25只，成年白鼠15只，白鼠平均体重为24.74±2.58克。本次研究以40只小白鼠为研究对象，主要分析诱导多能干细胞与p53基因的特点及存在的问题。
1.2 一般方法 于胚胎干细胞中选取6个基因转录因子，通过病毒载体，将因子置于白鼠纤维细胞内。白鼠受体细胞中的因子会产生过量表达，致使纤维细胞发生改变，从而产生分化。成体细胞也因此发生变化，转变成多能干细胞（诱导多能干细胞）。诱导多能干细胞具备多种特征，主要表现为胞核大，且可以形成细胞群，核质非常高。具体分析基因芯片，通过分析发现诱导多能干细胞与ES在基因表达上基本相似。进行小鼠嵌合实验时，为其行切片染色。
将癌细胞加入多能干细胞中，一个月后，再继续观察多诱导功能干细胞的具体情况。
2 结 果
通过研究发现，多能干细胞系能够成功建立于动物物种中，且实施嵌合实验后得知，白鼠可利用ips细胞，发育并生成小鼠个体。将癌细胞加入多能干细胞中，一个月后，把尚未分化的细胞以移植的方式，置于鼠皮部位，发现白鼠患上癌症。这表明诱导多能干细胞若未经分化，则为癌细胞。
3 讨 论
目前，关于诱导多能干细胞的研究非常多，诱导多能干细胞已经被广泛应用于多种类型的病理研究中，并且发挥了重要作用[1]。它具备很多功能，能够实现自动更新，且具备细胞分化功能，医学界专家可以以此为基础，研发出更多可替代细胞，并将其应用于临床疾病***中。据相关资料表明，p53基因实质上为干细胞服务，它是诱导多能干细胞的开关，在其中占据着重要地位，有利于使细胞停止分化[2]。若使用诱导多功能干细胞对肝脏细胞进行培育，由于细胞本文所具备的条件存在差异，因此，培育出的细胞能力与数据也会存在很大区别。近两年，在诱导多能干细胞中出现一种新现象，即细胞克隆现象。克隆出现的细胞在很多方面都与干细胞相似，例如生长速度、外形等。不过细胞经过克隆后，其功能与基因表达与原始细胞存在很大差异。
血清是诱导多功能细胞培养中的一种重要成分，这种物质中存在很多“路障”，这些所谓的“路障”实际上是一种蛋白，具备较强的抑制能力，在细胞重编程时发挥着重要作用。若利用维生素C对这些蛋白进行处理，便会变成真实的诱导多功能干细胞[3]。
神经细胞中含有很多基因功能，有些基因不利于干细胞的培育，对细胞培育会产生很大影响。据研究表明，通过分化诱导细胞，将血小板与血细胞置于试管中，有利于对芳香烃受体通路中生成的大量化合物进行调节，在短期内，血小板与血细胞数量不断增加，这表明，在血液细胞发育时，芳香烃受体发挥着重要作用[4]。
从本次研究可以看出，多能干细胞系能够成功建立于动物物种中，且实施嵌合实验后得知，白鼠可利用ips细胞，发育并生成小鼠个体。这种细胞能够被应用于多种疾病的病理研究中，并且在其中发挥了重要作用，在医疗实验中也同样被广泛应用。
在诱导多能干细胞中仍然存在很多尚未解决的问题，这类细胞与癌细胞在细胞表达上具备很多相似之处，除此之外，还可能产生免***原性，遗传问题也被人们广泛关注。实际上，虽然干细胞与癌细胞存在很多相似之处，不过两者属于不同类型细胞。癌细胞与干细胞都会涉及到很多基因，其中有些基因相同，例如p53基因。在诱导多能干细胞中，最有可能存在安全问题的基因就是p53基因，在细胞周期发生异常的过程中，p53基因极易被激活，且在细胞分化时也起到一定作用。利用p53蛋白可合理控制细胞的转录活性。另外，p53可对某些Nanog基因启动子进行控制，它被激活之后，还能够促进细胞的正常分化。
p53基因在诱导多功能细胞中起着“开关”的作用，如果这类基因大量丢失，则提高干细胞诱导效率，效率可提升百分之二十。现阶段，国内外对诱导多能干细胞与p53基因的研究非常多，这也表明医学界越来越注重对诱导多能干细胞的应用。
参考文献
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多能干细胞篇2
研究人员通过人类尸体大脑内里的细胞培养出多功能干细胞
这里展现的是干细胞的各种标记基因以及与神经元的区别
现在科学家们已经从人类尸体的头皮和大脑内里收集到这样的细胞并且把它们再次转变成干细胞。换句话说，死人能够产生活体细胞，而且能够被转化成为身体中的任何细胞或者组织。研究人员称，这项研究能够带来新奇的干细胞疗法并且清楚的了解各种各样的精神障碍，比如说精神***症、孤独症和躁郁症，这些疾病或许就是源自于发育问题。
制造干细胞
成熟细胞能够被做成或者诱导成为未成熟的细胞，也就是所谓的多功能干细胞，这种干细胞有着能够成为身体任何组织的能力而且有可能取代被疾病或者损伤所毁坏的细胞。这一发现在上个周被授予了诺贝尔奖。过去的研究表明使用从尸体皮肤采集的纤维母细胞能够实现这一相同过程。纤维母细胞是动物结缔组织中最普通的细胞，而且它们合成了细胞间最复杂的框架—细胞外基质。
从尸体上收集的纤维母细胞能够使用化学物质转变成为诱导多功能干细胞，这种化学物质被称作与干细胞活动有关的生长因子。重新转变的细胞随后能够发育成为众多的细胞类型，包括大脑神经元和骨髓。然而皮肤上的细菌和真菌能够严重破坏实验室中培育细胞的过程，使这一过程难以成功进行。
现在科学家们已经从146个大脑捐献者的大脑和头皮中采集到了纤维母细胞并且也把它们培育成为诱导多功能干细胞。神经系统科学家、神经学家和巴尔的摩Liber脑发育研究所首席营运官托马斯-海德告诉《生命科学》道：“我们能够以更大规模的通过已故的个人培养出活体细胞。”科学家收集组织的这些尸体已经死去接近两天时间。这些尸体一直都在太平间里冷藏但是并未冰冻。
研究人员发现从大脑内里或者硬脑膜采集的纤维母细胞的培养成功率是从头皮收集的纤维母细胞的16倍。这是预料之中的，因为头皮就像其它部分皮肤一样容易被细菌和真菌感染。这些感染能够破坏实验室中培养纤维母细胞的任何尝试。令人惊奇的是，头皮细胞繁衍的更多而且比硬脑膜细胞生长更快速。海德说道：“这讲得通，皮肤不断的再生，而硬脑膜的流动要慢得多。”
未来***方法
尸体上的细胞或许在发展未来的干细胞疗法中扮演了一个关键的角色。尸体能够提供大脑、心脏和其它的组织用于研究，而研究人员无法从活着的人体安全获得这些组织器官。海德说道：“比如说，我们能够将纤维母细胞培养的神经元与从同一个体获得的真实神经元相比较，这就能让我们了解纤维母细胞获得神经元的方法是多么可靠。比如说，如果你想要创造出多巴胺构成的神经元来***患有帕金森疾病的人时那是至关重要的。
多能干细胞篇3
【摘要】 ［目的］ 探讨真皮多能干细胞在软骨缺损修复中的可行性，为扩大软骨缺损修复中种子细胞的选择提供实验依据。［方法］ 以新生青紫蓝兔为研究对象，机械法直接分离得到真皮组织，采用酶消化法获取细胞，利用干细胞贴壁粘附生长的特性获取高克隆细胞群，并进行传代培养。使细胞浓度达到1×106/ml与聚***酸支架材料共培养一周后植入兔膝关节软骨全层缺损处，用3～5个月龄青紫蓝兔30只，60个关节，随机分为真皮多能干细胞/聚***酸支架材料、聚***酸支架材料、空白对照三组，每组20个关节，于术后12周空气栓塞处死实验兔，对修复组织进行取材，行HE、甲苯胺蓝染色，根据软骨缺损修复情况进行大体、组织学评分，并进行统计学分析，比较各组的评分差异是否具有统计学意义。［结果］大体及组织学观察显示，真皮干细胞/支架材料实验组修复组织表面光滑、呈透明样，与周围软骨及软骨下骨整合良好，而聚***酸支架材料组有少许透明样软骨，主要以纤维软骨修复，空白对照组则表面有缺损，以纤维软骨修复。大体及组织学观察后进行统计学评分分析，显示A组修复效果最优、优于B、C组（P
【关键词】 真皮多能干细胞; 聚***酸; 关节软骨； 全层缺损; 软骨修复
Abstract: ［Objective］To investigate the feasibility of the dermal pluripotent stem cells in the repairing of cartilage defects. It was aimed to provide experimental basis in view of cartilage defects of expanding the repair of cartilage defects seed cells selection. ［Method］Neonatal cyanotic blue rabbits were used. Dermal tissue directly isolated through mechanical method and cells through enzymatic digestion were obtained. The growth characteristics of adherent adhesion of stem cells were used to obtain high cloned cells， which were subcultured. The cell concentration of 1×106/ml was cultured with polylactic acid scaffold for one weeks， and the obtained result was implanted into full-thickness articular cartilage defects of rabbits. Thirty cyanotic blue rabbit (60 joints )for about 3～5 months were randomly pided into three groups:dermal pluripotent stem cell / scaffold polylactic acid in group A，polylactic acid scaffold in group B， controls in group C. Twenty joints for each group. The rabbits were killed by air embolization at 12 weeks， restoration organization was extracted and stained by HE and toluidine blue .According to the repairing result of cartilage defect， gross and histologic scoring was made， and analyzed by statistics. The comparison of score difference between each groups was performed statistically.［Result］Gross and histological observation demonstrated that in group A organizations had smooth surface， appeared transparent，good integration with surrounding cartilage and subchondral bone. In group B there was a tiny transparent cartilage，and the fiber cartilage repair accounted for much proportion. The surface of group C showed some defects，mainly characterized by fibrous cartilage repair. After gross and histological observations statistics score analysis was performed. Results showed that group A is the most optimal (P
Key words：dermal pluripotent stem cells； polylactic acid; articular cartilage ;full-thickness defect ;cartilage repairing
关节软骨是滑膜关节重要的结构和功能单位。由于软骨组织本身缺乏血管，及修复损伤和缺损的未分化细胞，软骨细胞包埋于胶原-蛋白多糖基质中，限制了细胞的增殖和迁移能力，所以一旦关节软骨发生损伤，难以自身修复。若***不及时或不恰当，难以形成正常的关节软骨，就无法满足正常关节的功能需求，将会导致严重的关节功能障碍［1］。种子细胞选择是关节软骨缺损修复的重点内容。目前，在软骨组织工程研究中应用的种子细胞主要是软骨细胞和骨髓间充质干细胞，自体软骨细胞在体外和体内移植研究中均证实具有可靠的修复软骨效果。并且自体细胞移植在临床应用后，其疗效已非常肯定，但仍然有费用昂贵、操作复杂、手术创伤大、供区有限和术后需要长时间恢复等问题［2］。异体软骨细胞游离于体液中又易受攻击，因而不能单独用于软骨缺损的修复［3］。骨髓间充质干细胞（BMSC）在特定的诱导条件下可以分化为软骨细胞，但是骨髓供给量是有限的，从骨髓中分离的骨髓基质干细胞数量很少，体外扩增需要较长的时间，短期效果肯定，在软骨缺损修复的长期观察中发现暂时形成的透明软骨最终被纤维软骨或纤维组织所代替，所以BMSC的应用受到一定的限制［4］。而国内外研究提示，真皮多能干细胞在软骨修复与重建中有潜在的应用潜能［5］。而本实验就是进一步探索真皮多能干细胞在软骨修复中的可行性。
1 材料与方法
1.1 实验材料
出生2～5 d 青紫蓝兔10只，3～5个月龄青紫蓝兔30只（购自兰州生物制品研究所），聚***酸支架材料（购自济南岱罡生物科技有限公司生产）。培养基和试剂： DMEM/F12和胎牛血清（购自Hyclone公司）；维生素C和地塞米松（购自Sigma 公司）；纤维蛋白胶（广州倍绣公司），PBS;胰蛋白酶（均购自博士德生物公司）。软骨源性形态发生蛋白-1（CDMP-1），转化生长因子β1（TGF-β1）(均购自PEPROTECH公司) 用0.1%的牛血清白蛋白(购自Sigma 公司)稀释至100 μg/ml，-20℃冷藏备用。
1.2 真皮干细胞的分离
取出生2～5 d的新生青紫蓝兔，引颈处死，75%酒精消毒，放于超净工作台上，剪取背部全层皮肤，无菌刀片去除皮下组织，机械法分离真皮，PBS冲洗3遍，剪成1 mm×1 mm左右小块置于0.25%的胰酶中，37 ℃消化40 min，200目滤筛过滤除去大块组织和碎片，置离心管中，用尖吸管充分吹打成单细胞悬液，冰上静置20 min，1 200 r/min离心10 min，接种于培养瓶。（培养条件为DMEM/F 12+10 %胎牛血清+0.1%青霉素和链霉素，37℃，5%CO2）。培养1 d后，轻轻弃去悬浮细胞，将贴壁细胞继续培养，待长满瓶底80%后，0.25%胰酶消化，常规传代。
1.3 真皮多能干细胞与聚***酸支架共培养
第2代真皮干细胞进行传代培养，0.25%的胰酶消化后收集在10 ml离心管中，计数，1 200 r/min离心，弃上清液，按1×106/ml的细胞浓度用吸管将细胞悬液缓慢逐滴滴加在已预湿聚***酸材料上，（聚***酸材料内部结构如***1）放置培养箱中3 h后，加入条件培养液（DMEM/F12，10 %胎牛血清，0.1%青霉素和链霉素，维生素C50 μg/ml、地塞米松10-7mol/L，CDMP-1，100 ng/ml，TGF-β1，20 ng/ml）培养两周。
1.4 动物模型制作与分组
选用健康3～5个月青紫蓝兔30只，将其仰卧固定于实验动物台上，戊巴比妥钠(40 mg/kg) 耳缘静脉麻醉。 备皮，常规消毒铺巾，取膝关节内侧纵行切口，逐层切开达关节腔，将髌骨推向外侧，暴露双侧髌股关节面，于股骨滑车关节面用直径为4 mm的钻头钻孔，造成软骨全层缺损（如***2）。用生理盐水冲洗清除组织碎屑和血块后暴露缺损，将细胞材料复合物填充至缺损处，用纤维蛋白胶封闭后将髌骨复位，分层缝合膝关节囊、组织、皮肤［6］。随机分为A组：真皮多能干细胞/聚***酸支架材料；B组：聚***酸支架材料；C组：空白对照三组；每组20个关节。 术后标准饲料分笼喂养，不固定膝关节，不用抗生素。
***1PLA内部结构观察×50
***2动物模型制作
1.5 获取标本
术后12周空气栓塞处死实验兔，取软骨修复的标本行大体观察并记录后浸泡于10 %甲醛固定，0.1 mol/L EDTA 脱钙，梯度逐级脱水，缺损区纵行剖开，石蜡包埋，5 μm 厚切片，HE及甲苯胺蓝染色光镜观察并记录观察结果。
1.6 大体观察
按照Moran 大体形态学评分标准，设3项指标：损伤表面轮廓恢复程度，关节软骨表面，关节软骨缺损［7］。如表1，且将指标量化后行统计学处理。
表1 Moran大体观察指标评分标准观察指标分级评分损伤表面完全2轮廓恢复程度部分1没有0关节软骨表面半透明2无光泽1无色或不规则0关节软骨缺损完全由正常软骨组织代替2少许软骨组织代替1无 0
1.7 光镜观察
将标本蜡块包埋、切片，行HE染色和甲苯胺蓝染色，按照wakitani法评分标准的组织学结果评分表进行评分。设5项观察指标：细胞形态学、基质染色(异染性)、表面规则性、软骨厚度、与周围软骨整合度［8］（如表2）。且将指标量化后行统计学处理。
表2 wakitani软骨缺损组织学评分标准观察指标分级评分细胞形态学透明软骨0透明软骨为主1纤维软骨为主2少量软骨3无软骨4基质染色（异染性）正常0轻度减少1明显减少2无异染性颜色3表面规则性光滑0中等1不规则2极度不规则3软骨厚度＞2/301/3～2/31＜1/32与周围软骨整合度边缘完全整合0一侧边缘整合1未整合2
1.8 统计学处理
应用SPSS 10.0 统计软件包行多变量方差分析，P
2 结果
2.1 真皮干细胞的分离培养结果
倒置显微镜下可以观察到细胞经体外培养6 h后有少量贴壁；接种到培养瓶第2 d，细胞稀疏，成多角形、长索形等不规则形状(***3a)；培养4 d时，细胞长满培养瓶大部分，多呈长索形或纤维条索形(***3b)；5 d时融合成片，细胞计数达到2×106/ml(***3c)。常规用0.25%胰蛋白酶消化传代后1周长满瓶底。胎盘蓝染色后活细胞计数，生长曲线(***4)可见：接种第1 d，少量细胞死亡，细胞增殖不明显，第2 d细胞开始迅速增长，第3 d细胞数接近最大，第4 d开始，细胞增殖缓慢。
2.2 大体观察
2.2.1 A组 软骨缺损处与周围正常软骨结合紧密，表面光滑，修复组织与正常软骨移行，其高度、质地、颜色接近于正常软骨，边界模糊。（***5）
2.2.2 B组 修复组织未完全覆盖缺损，表面凹凸不平，修复不完整，表面不光滑。（***6）
2.2.3 C组 可见缺损处有部分修复，填充不全，修复组织表面不平整，不透明，与周围界限明显。（***7）
2.3 光镜观察
2.3.1 A组 缺损处被成熟、新生类软骨细胞修复，同源性良好，排列较整齐，与软骨下骨结合紧密。（***8，***11）
2.3.2 B组 缺损处多被纤维软骨细胞修复，同源性及细胞排列欠佳，与周围软骨结合不紧密。（***9，***12）
2.3.3 C组 纤维组织覆盖缺损处不完全，偶可见少量软骨细胞，多为核深染的骨细胞。（***10，***13）
2.4 统计学结果分析：如表3，表4。
表3 术后12周大体评分结果（n=20，x-±s)组别损伤表面轮廓表4 术后12周组织学评分结果
3 讨论
1743年，Hunter指出软骨一旦损伤［9］，就不能修复。所以关节软骨缺损的***一直是困绕医学界的一大难题，随着组织细胞工程学的发展，利用组织工程的方法***关节软骨缺损已成为研究的热点。
而真皮多能干细胞的研究起步较晚，对于它的生物学认识最近几年才刚刚开始，因此真皮多能干细胞目前尚未统一定义。但现在的研究结果证实，这种间充质来源的真皮多能干细胞在成体内参与皮肤的再生与修复过程，且皮肤创伤后造成的微环境对真皮多能干细胞具有一定的调控作用，这可能是由于创伤后皮肤局部因子发生改变，促进了真皮多能干细胞的迁移分化，从而加速了创伤的修复。2001年加拿大科学家Toma等［10、11］分离到了大鼠真皮干细胞。同年我国学者史春梦等［12］就分离得到了大鼠的真皮干细胞，并对此报道。2004年，Fernandes等［13］报道了成人包皮的真皮干细胞分离。在此基础上，文亮等［14］对真皮干细胞在创伤愈合中的作用做了初步探讨。Toma等的研究结果表明，利用添加表皮生长因子（EGF）和碱性成纤维生长因子（bFGF）的培养液对分离得到的真皮多能干细胞进行体外培养，可形成球形克隆。目前的资料显示，真皮多能干细胞可在体外进行扩增培养，并能传20代以上，具有强的增殖能力，Yoko等在研究证实在真皮多能干细胞的体外培养体系中添加TGF-β，在保证细胞特性稳定的前提下，可进一步促真皮多能干细胞的增殖，TGF-β在真皮多能干细胞的增殖过程中有一定的作用。而最新研究资料表明，真皮多能干细胞在添加一定的因子，如地塞米松、维生素C、维A酸等的分化诱导体系中培养，真皮多能干细胞也可向骨样细胞、软骨样细胞、脂肪样细胞、神经样细胞进行分化，具有多向分化潜能［15］。而作者实验中采用转化生长因子β1（TGF-β1）与软骨源性形态发生蛋白-1（CDMP-1）作为诱导生长体系，并且实验证明在间充质干细胞诱导体系中两者有明显的向软骨细胞分化的协同作用［16］。 ***3原代细胞培养结果 ***3a培养2 d原代细胞×200 ***3b培养4 d原代细胞×200 ***3c原代细胞接种5 d后融合成片×200
***4真皮干细胞的生长曲线 ***512周后大体A组 ***612周后大体B组 ***712周后大体C组 ***812周后HE染色 A组×100
***912周后HE染色 B组×100 ***1012周后HE染色 C组×100 ***1112周后甲苯胺蓝染色A组×100 ***1212周后甲苯胺蓝染色B组×100 ***1312周后甲苯胺蓝染色C组×100
总之，真皮组织像骨髓一样，含有一类具有广泛自我更新能力和向多谱系分化潜能的细胞，其分离培养技术已取得巨大进步，人们甚至可以将其从人体皮肤活检的正常组织中分离培养出来，也可用无生长因子的培养基分离培养出来，但要获取从病人的活检组织中常规地分离出这些细胞的技术仍需进一步的努力。真皮间充质干细胞的动物实验应用研究取得了可喜的成果，但要像造血干细胞和骨髓间充质干细胞那样真正应用于临床尚需大量的研究工作。然而，就目前短短数年研究所取得的进步而言，也许在不久的将来它即可发挥易于获取这一优势，成为成体干细胞替代***以及基础研究领域的先锋。
本实验采用真皮多能干细胞修复关节软骨缺损，取材方便，并发症少。结果表明，其关节软骨缺损修复效果明显良好，修复12周后可见软骨缺损愈合良好，关节面光滑、完整、无裂隙、富有弹性，与周围软骨界限不清，缺损区内软骨细胞丰富，排列趋于正常，软骨下骨进一步改建，软骨厚度基本达到正常软骨厚度。因而可以考虑作为组织化软骨修复中种子细胞选择之一，并进行更深入的研究。
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多能干细胞篇4
一、多能干细胞
多能干细胞是由Till和McCulloch等在60年代初，应用脾集落形成细胞定量法，首先在小鼠体内证明的。他们给经射线照射的小鼠输入同系鼠骨髓细胞，在10～14天后在脾内形成可见的结节，它是由单一骨髓细胞发育分化而成的细胞集落，称之为脾集落形成单位（colony forming unit-spleen’CFU-S）。集落数与输入的细胞数成正比，它可分化发育为红细胞、粒细胞及巨核细胞。CFU-S长期以来用体内集落法进行检测。
在70年代后Johnson和Metcalf等应用鼠胎肝细胞体外培养法，证明具有CFU-S性质的干细胞可在体外培养成功，这是在研究干细胞方法学上的重大改进。
其后，Haral等用小鼠骨髓细胞在甲基纤维素中加入红细胞生成素（erythropoietin’EPO）及脾细胞培养上清，进行体外培养，可形成含有红细胞、巨核细胞以及巨噬细胞的集落，称为混合集落形成单位（CFU-Mix）。其后，小林登等在80年代用人骨髓细胞亦报告CFU-Mix培养成功。即由多能干细胞可进一步分化为定向髓系多能干细胞及淋巴系干细胞。淋巴系干细胞是T和B细胞的共同祖先细胞，但目前尚不能用脾集落实验证明其存在。
二、单能干细胞
单能干细胞是一类具有向特定细胞系分化能力的干细胞，也称为祖细胞（progenitor）。如进行体内移植不能形成脾集落，但在一定造血因子的存在下，可在体外培养并形成细胞集落，称为代表外培养集落，称为体外培养集落形成单位（colony forming unit-culture’CFU-C），因此它与多能干细胞不同，它可包括分化为红细胞的红系干细胞，可分化为粒细胞和单核细胞的粒、单核细胞干细胞系及可分化为血小板的巨核干细胞系。
1．红系干细胞应用骨髓细胞加甲基纤维素在大量EPO存在下，进行体外培养可产生大型红细胞集落，可含有1000个以上的细胞，形成如爆发火花样的集落，称此干细胞为爆式红细胞集落形成细胞（burst unit-erythoid ’BFU-E）。如用小剂量EPO则产生小型集落，由8～50个细胞组成，称此干细胞为红细胞系集落形成细胞（colony forming unit-E’CFU-E）BFU-E是更早期的红系干细胞，而CFU-E则为较晚期的红系干细胞。
多能干细胞篇5
近年来人们对干细胞的认识逐渐增加，当知道干细胞具有独特的分化潜能，能治愈组织难以自愈的创伤，能***临床上难以治愈的疾病，甚至可以使人返老还童，让青春永驻时，人们便开始企盼着干细胞时代的到来。本文就干细胞近年来在其生物学特性及应用方面进展做一综述。
【关键词】 干细胞 生物特性 应用
近年来人们对干细胞的认识逐渐增加，当知道干细胞具有独特的分化潜能，能治愈组织难以自愈的创伤，能***临床上难以治愈的疾病，甚至可以使人返老还童，让青春永驻时，人们便开始企盼着于细胞时代的到来。本文就干细胞近年来在其生物学特性及应用方面进展做一综述。
1 干细胞的概念
干细胞是一种具有自我复制功能和多分化潜能的早期未分化细胞，医学界称之为“万用细胞”。 按照干细胞的分化潜能，分化层次及其所具有的功能，大致可分为三种类型：胚胎干细胞、组织干细胞和专能干细胞。胚胎干细胞又称全能干细胞，是从哺***动物包括人的早期胚胎分离培养出来的。其分化潜能大、增殖能力强，既是胚胎发育的基础，又是机体各种细胞最早的祖先，由它可形成完整的生物个体，如早期的卵裂球细胞、胚泡中的内细胞群中的细胞、早期生殖嵴的胚芽细胞等。 从某种意义上说受精卵也可视为特殊的全能干细胞。胚胎干细胞在进一步的分化中，可形成各种组织干细胞，又称多能干细胞，它具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，如多能造血干细胞、神经干细胞、表皮干细胞等均属于此类。这些多能干细胞在一定条件下可分化成定向发育的、多系列的专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞．专能干细胞的***是不对称性的，即在其所形成的2个子代细胞中，1个仍保留原来干细胞的全部特征，以维持机体内干细胞在数量上和质量上的稳定；而另一子细胞却开始分化，发育，最终形成新的具有特定形态和功能的体细胞，以对正常相应组织细胞加以补充，维持细胞器官生长与衰亡之间的动态平衡。由于全能干细胞分化发育成体细胞的过程，是一个连续的过程，也是细胞数量上由少到多，功能上由幼稚到成熟的增殖、放大的过程。
2 干细胞的生物学特性
干细胞具有多种生物学特性，最主要的是具有自我更新和多向分化潜能及无限增殖能力。干细胞本身不是处于分化途径的终端，它可连续***几代，也可在较长时间保持静止状态；干细胞通过两种方式生长，一种是***形成两个相同的干细胞，另一种是非对称***，一个子细胞最终分化为功能细胞，另一个***成为干细胞保留下来；干细胞表现出很强的可塑性，其调控机制目前尚未清楚。
2.1 胚胎干细胞(ESC)的生物学特性 ESC细胞具有早期胚胎细胞相似的结构特征，有较高的核质比和正常的整倍体核型。胚胎细胞在发育的不同阶段，其细胞表面出现不同的抗原。未分化的人ESC细胞表面SSEA3、SSEA4、TI160、TRA181等呈阳性。而未分化的小鼠ES细胞表面仅SSEA1抗原阳性Ⅱ［1］未分化的ESC细胞表达高水平的端粒酶活性和转录因子Oct4，碱性磷酸酶染色呈阳性。胚胎干细胞的表面抗原是指在胚胎干细胞未分化状态下高度表达，一旦分化，基因迅速降调甚至关闭。这些标记物加上干细胞时期细胞内碱性磷酸酶、端粒酶的特异性高表达，可成为鉴定胚胎干细胞的依据［2］。
2.2 成体干细胞的生物学特性 成体干细胞(ASC)是一类具有自我更新，高度增殖和多分化潜能的细胞群，有横向分化能力。目前国内外学者研究热点是其横向分化能力。其机制还不清楚，目前被大家接受的观点主要有以下几种：（1）异质干细胞的存在；（2）原始多能干细胞的持续存在。美国的学者Jiang Y等［3］提出成体骨髓中确实存在一类被称为多潜能的成体干细胞(MAPC)，MAPC表达Oct4、Rex1，虽然较ES细胞表达低，但一般的成体干细胞不表达；（3）细胞融合，移植的1细胞与不同谱系的宿主细胞自发融合，导致遗传信息的转移，形成的杂合细胞遗传了两个亲代细胞的特征，如TeradaN等［4］研究证实骨髓基质细胞通过细胞融合表现出其他细胞的表型。ASC的鉴定识别主要通过三种途径［5］：分离培养和形态学观察；免***表型鉴定；分化功能检测。分离培养和形态学观察是最直接简单的鉴别方法：如利用问充质干细胞(MSC)在培养瓶中可贴壁生长的特点，弃去未贴壁细胞，得到MSC集落，用显微镜观察细胞形态来辨别细胞。免***表型鉴定是目前研究最多的，虽然其特异性比较高，但所需的实验条件较高，表面抗原试剂价格昂贵，且由于大多数成体细胞没有独特的免***标记物，只能通过排除其他细胞来确定是否为目的细胞来识别鉴定：只有造血干细胞具有特异性的表面抗原CD34，而MSC就没有特异性表面抗原，它不表达CD34、CD14、CD45，只表达SH2、SH3、CD29、CD106、CD166。分化功能检测法主要是通过观察ASC诱导分化是否能生成预期的细胞类型来反证是否该种类型的干细胞：如MSC可诱导生成成骨细胞及软骨细胞，只要通过染色等方法证实诱导生成的细胞是成骨细胞或软骨细胞即可证明是MSC细胞，此法在目前的研究中用到比较多。
3 干细胞的应用
3.1 移植*** 移植***目前已经成为***疾病的一个重要手段，如器官移植、细胞移植等。干细胞移植是一个尤其重要而意义重大的手段。从20世纪80年代起，造血干细胞移植已经成为***癌症、造血系统疾病、自身免***系统疾病的重要手段。之后，外周血干细胞移植并辅以化疗及细胞因子CG-CSF、GM-CSF等，可使更多的干细胞进入外周血。1989首例脐血***Fanconi贫血成功后，许多国家纷纷建立了规模不等的脐血血库。因脐血富含造血干／祖细胞、其免***细胞的抗原性较弱、C，IL祖细胞较少、移植相关GVHD的发生相对骨髓的外周血少而轻，采集容易、对供者无任何伤害。故被认为是极具潜力的新造血干细胞的来源［6，7］。神经干细胞的研究为神经系统疾病的***提供了广阔的应用前景。啮齿类中枢神经细胞系包括中枢神经干细胞已被用于许多鼠的疾病模型，如鼠遗传性神经退化症，包括脱髓鞘症、脑神经节苷脂沉积症和其它神经退化紊乱(包括多巴胺能神经．如肾上腺髓质．胚胎腹侧中脑和畸胎瘤组织的移植)***研究中［8］。神经干细胞的临床价值已在***帕金森病中得到证明。
3.2 克隆动物及转基因动物的生产 自绵羊“多莉”问世至今，体细胞克隆动物多有成功的报道。但体细胞克隆动物有着无法克服的弊端，即成功率低和容易早衰，“多莉”羊在它存活的第5个年头也终难逃一劫。而Wakayama等用长期传代(30代以上)的小鼠Es细胞克隆出31只小鼠，14只存活，可见存活率大大提高。因此KS细胞克隆动物具有光明前景。转基因动物是利用受精卵或ES细胞作为载体，通过注射目的基因，从而生产带有目的基因的动物。转基因ES细胞系将为大量同系转基因动物的生产奠定基础。应用干细胞进行动物克隆，可以有效地提高稀有动物的繁殖和高效畜产品的生产，以及高效生物活性物质的生产［9，10］。
3.3 转基因干细胞基因*** 现有的基因***有2类：（1）转基因细胞***。（2） 核酸***。前者常用的基因转移靶细胞多为淋巴细胞、成纤维细胞等。其缺陷为细胞存活时间有限，在***过程中需要反复输注，***繁琐。转基因干细胞技术解决了转基因细胞存活问题，成为转基因细胞***重要的方向。近年来，人类基因组测序为认识生命现象以及疾病发生的物质基础提供和建立了完整的信息库，DNA芯片技术就是在此信息库基础上对疾病诊断的方法学***。与此同时，“分子***”技术也倍受关注。但是，由于蛋白质分子量巨大难以进入细胞，只能作用于细胞表面分子而发生作用，而且基因***有依赖病毒序列作为基因载体的弊病，因此限制了“分子***”的应用。(11)如何克服这些弊病，改进技术，是分子***领域的主要课题之一。干细胞生物工程正是改造“分子***”的。(1)干细胞具有自我扩增和分化功能，因此导入的“外源基因”可以有效地得以扩散；(2)干细胞可以在体外进行操作，对基因的改造和修饰可以在体外完成并经筛选后再导人体内，避免由于基因插入而导致的细胞失常；(3)干细胞是人体细胞，作为载体其毒性最小，而且作为生命的最小单元，是导入组织的最佳形式。
3.4 ES细胞为发育生物学研究的理想体外模型 KS细胞具有全能性和无限增殖能力，并能在体外培养。因此，可以作为微环境改变对细胞分化影响的理想研究材料。随着现代生物技术的发展，研究不同生长调节因子在ES细胞分化中的作用，已成为可能。尤其是基因芯片技术的完善，通过mRNA差异显示，为ES细胞分化和不同分化阶段细胞的基因转录和表达的研究奠定基础，成为揭示发育和分化的分子机制的重要手段。
4 存在的问题
干细胞研究虽然有很大的进展，但仍需解决许多难题：（1）干细胞的分离、纯化、增殖、鉴定的问题。这是所有问题的起点，如果没有扎实可靠的分离培养技术，也就没法进行后续实验研究。没有有效的增殖技术，就达不到细胞移植等***所需要的细胞数量。干细胞的纯化及鉴定目前虽然研究很多，但由于许多干细胞没有独特的表面抗原，所以其鉴定问题将是一大难题，需要各国科学家们进一步研究。（2）干细胞诱导分化的问题：每种组织细胞产生的诱导条件不同，这就需要研究者们后续摸索前进。（3）移植后免***排斥反应：干细胞***虽然有广阔的应用前景，但利用ES细胞移植或异体干细胞移植***疾病过程中免***相容性问题必须解决。一种解决ES细胞移植排斥反应，方法是从病人自身细胞的核移植分离hES细胞，这个概念称为“***性克隆”(12)；还可以通过暂时服用免***抑制剂，然后逐渐停止服药；也可使用微胶囊法来阻止移植物与受体免***系统间的相互作用等方法。（4）干细胞***中生物安全问题：干细胞在移植到体内后是否会分化成其他意料外的组织或引发其他疾病，这些都需要进一步的实验证实。其他的如伦理学和社会问题等等，需要学术界与***府机构共同协作，为干细胞的研究更上一层楼而努力。
5 展望
基因组、后基因组计划和干细胞研究是20世纪与21世纪交替之际中生命科学中的两股强大的潮流，基因研究正在全力构筑起生命科学的基石，干细胞的基础研究及开发应用则将打开疾病***的突破口，它将成为21世纪生物产业的核心内容之一。美国《科学》杂志1999年和《时代》周刊和2000年相继将干细胞生物工程学评为世界十大科技成果之首，这项研究具有重要意义和诱人的应用前景，各国科学家都在关注和进行这一领域的研究，并吸引各种资本投入巨资投入这一领域，几乎所有的发达国家均成立了干细胞公司，开展干细胞生物学研究及提供干细胞应用服务。国内天津、北京、上海、广州等高校及科研单位也相继成立干细胞研究中心及干细胞技术公司。据最新报道，中国医学科学院天津血液研究所于2001年I1月4日通过了亚洲脐带血干细胞库的验收，该库从2001年4月18日接受第一例储存脐带血干至今，已收到近3 000例脐血。南京市第一医院也将于近期用造血干细胞移植***严重的冠心病，使疤痕累累的心脏生长出新的心肌细胞。从目前发展的趋势看，干细胞的研究在不久的将来(3～5年)将会取得惊人的突破。如利用于细胞(特别是胚胎干细胞)培养产生人体各种组织器官，产生克隆器官，供人体移植使用，修补及替换损伤的组织器官，***各种疾病。但是在干细胞的研究中也存在着诸多困难有待于解决，目前急需解决的是各类干细胞分离纯化、鉴定、繁殖，它们之间定向分化的关系，临床实验应用中存在的问题等。应建立一系列可靠的技术方法，完善于细胞的建系。而且国际和国内应制定相应的法律法规，保证干细胞研究的合法化、规范化。
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多能干细胞篇6
中***分类号：R587.1文献标识码：B文章编号：1005-0515（2011）10-047-02
近几年来，我国糖尿病病人人数不断增多，对人们的正常生活造成了很大的影响。由于医疗技术的不断进步，对干细胞的认知水平不断提升，使得干细胞移植对糖尿病的***价值更加显著。针对这一点，本文对干细胞对糖尿病***的进展作综述。
从细胞学角度看，干细胞是一种多功能的细胞组织，能够发挥出自我更新、自我复制等多方面的能力。若处于相应的条件下，干细胞会展现出自己独特的特性。胰岛功能受损导致胰岛素分泌量异常，这是造成糖尿病的主要因素。因而，在临床***过程中我们利用体内或体外诱导干细胞定向分化为具有胰岛素分泌能力的细胞，才是彻底***糖尿病的根本。
1 胚胎干细胞移植
胚胎干细胞主要是由囊胚的内细胞团和桑椹胚的早期胚胎形成，这种细胞在功能上相对齐全，能够不断演变为胰岛素分泌细胞而成为替代***的最佳种子细胞。医学资料分析得出[1]，能够操作人的胚胎干细胞定向分化为胰岛素分泌细胞。国外有关专家直接通过人的胰岛素诱导子转染ESD3细胞直接分化细胞，分化的细胞对链脲佐菌素所致的糖尿病小鼠胰岛素和C肽排出有良好的促进作用，对糖尿病小鼠的血糖指标可进行有效调控[2]。转接利用“5步法”诱导小鼠胚胎干细胞分化为特殊的细胞团，其与胰岛素结构存在一定的相似点。通过把这类细胞团植入糖尿病小鼠皮下，观察后得知细胞团互相作用后出现类似胰岛样的结构，同时发现产生了血管。类胰岛结构在胰岛素分泌能力上具有优势，能将小白鼠的症状显现出来。而有的学者采用基因β-geo转染小鼠胚胎干细胞，再根据情况添加相应的诱导剂，顺利诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞。
胚胎干细胞能转变成胰岛素分泌细胞，并有体内外部产生合成和分泌胰岛素的能力，该种细胞在干细胞移植的种子细胞中得到了广泛的运用。但考虑到胚胎干细胞的推广还存在相应的阻碍，导致胚胎干细胞的运用较少见。
2 成体干细胞移植
2.1 脐血干细胞移植
脐带血的结构组成复杂，其包含了各种各样的原始干细胞、调节性T-细胞、间充质干细胞，每种细胞产生的作用都不一样。原始干细胞能加快胰岛的再生，二调节性T-细胞能有效避免对新生内源性胰岛造成的损坏，脐血干细胞移植更加容易。此外，脐血收集方便，且收集过程中能收到胎盘的滤过保护，细胞的质量相对较高。脐血干细胞移植对***糖尿病产生了重要作用，医学专家[3]利用分离人脐带血单个核细胞，并经静脉注入Ⅱ型糖尿病小鼠体内，经过一段时间观察发现其能显著控制糖尿病症状。
2.2 胰腺干细胞移植
胰腺干细胞主要生存在胰腺组织内，能够发挥出较好的更新、转换能力，胰腺干细胞本质上是一种成体干细胞。由于研究领域上的缺乏，人们在胰腺干细胞方面的认知还没有达到一定的水平，这些都造成了专家误解其是由胰腺导管细胞分化来的。但经过试验表明，若胰腺干细胞处于相应环境时，胰腺导管细胞失去导管上皮特异性表型，分化为成熟的胰岛素细胞。医学研究人员在体外培养条件下持续培养了3年，在胰腺导管中收集了胰腺干细胞，然后将其移植到糖尿病小鼠体内，可缓解非肥胖糖尿病(NOD)小鼠的糖尿病症状。资料显示[4]，利用培养人胰腺导管，可顺利诱导胰腺导管细胞分化为含有CK19+导管细胞和胰岛素阳性细胞。
胰腺干细胞经过相应的处理能够顺利变成胰岛素分泌细胞，这些都是干细胞移植***糖尿病的最佳方式。随着医学研究的进步，一些资料显示了胰腺导管中分离出胰腺干细胞的可能性，这些都更加突出了干细胞对于糖尿病***的价值[5]。而受到科学技术水平的限制，胰腺干细胞在临床上不断推广还有着很大的难度。因而积极指定更有效的扩增及诱导方案以提升分化率，这成为了临床医学研究的重点。
2.3 骨髓干细胞移植
骨髓间充质干细胞也是成体干细胞的一类形式，在分化潜能方面的作用尤为显著。收集这类细胞时需对病人进行骨髓穿刺，这样可以避免手术带来的诸多不便。骨髓间充质干细胞在栽培、区分等方面操作容易，是目前临床上收集胰腺干细胞的常用方法。临床研究证实[6]，把骨髓细胞移植到非肥胖型糖尿病小鼠体内，骨髓干细胞可实现抗原胰岛素原的合成，有效防止胰岛细胞免***受到过大的损伤，而小鼠糖尿病病发率也显著降低。国外医学资料显示[7]，骨髓干细胞移植的降糖机理主要依靠骨髓细胞在机体内分化为胰岛素分泌细胞。同时骨髓细胞分泌大量细胞因子会加快受损胰岛细胞的二次修复；骨髓干细胞可转变成血管上皮细胞，原位于胰腺本身的干细胞转变成胰岛素阳性细胞。此外，骨髓间充质细胞对T淋巴细胞的活化有抑制作用，能控制胰岛B细胞的受损程度。
2.4 脐血干细胞联合脐带间充质干细胞移植
人脐带间充质干细胞在增殖、分化等方面的作用十分显著，而在免***原性和分泌细胞因子的能力方面较低。这说明如果将脐带间充质干细胞的特性与脐血干细胞相互整合，可以取得对糖尿病患者良好的***效果。有的医学专家进行了相关研究，得出了把脐血干细胞与脐带间充质干细胞注入小剂量链脲佐菌素诱导的I型糖尿病小鼠模型体内，两种细胞按照合适的比例搭配移植，能显著减少小白鼠的血糖指标结论。
2.5 其他干细胞的移植
为了让临床研究更加顺利的开展，在细胞组织全面研究过程中，通常都需要对干细胞的可塑性进行检测判断。有的与胰腺在起源的组织器官上存在相似的干细胞，包括：肝脏、神经、胃肠道等，基本上与胰腺均来源于内胚层。经过分析得出，该类形式的干细胞能分化为胰岛素分泌细胞。专家们通过肝脏的椭圆细胞在特定环境下诱导形成了具有胰岛样的细胞团，同时收集到胎鼠脑组织的神经干细胞，在体外培养并诱导分化成胰岛素分泌细胞。
3 干细胞移植遇到的阻碍
尽管通过很长时间的研究，干细胞移植对糖尿病病人实施***有着一定的促进作用，但若要想将这种技术全面推广到临床上还存在较大的难度，许多问题都需要得到充分处理。学者们得出，干细胞诱导胰岛素分泌细胞过程中，若对分化率低的干细胞接诱导则会带有别的细胞，且最后获得的胰岛素分泌量难以达到临床***的要求。找出更好的诱导方法提高分化率，提高胰岛素的分泌量。这些都是未来临床***需要研究的重点。另外，对于干细胞移植后的免***排斥问题，这些都是我们需要积极解决的。
受到医疗技术水平的限制，我国的干细胞移植***糖尿病还处于开始阶段。在推广这一新技术时，必须要做好多方面的处理，这样才能彻底***糖尿病。
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多能干细胞篇7
胚胎干细胞：从解禁到资助
2009年是人类胚胎干细胞全面解冻的一年。2001年8月，时任美国总统布什宣布，美国联邦***府对胚胎干细胞研究的资助仅限于研究当时已有的21个胚胎干细胞系，不得资助从新的胚胎中提取的干细胞的研究。然而，奥巴马当选新总统后，2009年1月23日，美国食品和药物管理局(FDA)批准了全球首宗人类胚胎干细胞***临床试验；3月9日奥巴马签署***令，美国***府经费对胚胎干细胞研究开放绿灯；4月17日，美国国立卫生研究院公布了干细胞研究规范草案，进一步扩展了美国联邦资金支持的人类胚胎干细胞研究范围。
奥巴马在3月9日签署行***令时说，前任布什***府限制胚胎干细胞研究的做法是“错误的选择”。解除有关禁令是推动美国科学进程的重要一步，同时有助于促进***府决策科学化。医学奇迹并不是偶然的，“如果***府没有投资，我们就会失去很多机会，错过一些好的想法”。
尽管美国***府宣布对干细胞研究解禁，但具体的做法一直没有出台。到了2009年年底。美国对干细胞研究解禁的***策才体现为具体化。12月2日，美国国立卫生研究院院长弗朗西斯・柯林斯宣布，利用私人资金制成的13个人类胚胎干细胞系已获准用于该院资助的研究。实际上，从年初宣布解禁令到年末，这是美国国家科研机构首次批准将人类胚胎干细胞系用于研究。
在获得批准的干细胞系中，有11个是由波士顿儿童医院副教授乔治・戴利制成，2个由洛克菲勒大学制成。另外。美国国立卫生研究院还在对其他96个干细胞系进行评估，预计未来将有更多的干细胞系获批被用于研究。
开放并非放任
干细胞研究有多种，如果只是用动物胚胎进行研究，涉及的伦理规范会小一些。但如果涉及人类胚胎，则需要有严格的伦理和研究规范。因此，美国***府对干细胞的解禁并非是放任。正如奥巴马所说，解除有关限制并不意味着***府向人类克隆敞开大门。“我们会制定严格的制度，会认真执行这些制度，我们不能允许有关成果的错用或滥用。我们的***府不会允许将克隆技术用于人类繁殖”。
禁止克隆人只是人类胚胎干细胞研究伦理规范的一个重要方面，此外，还涉及其他方面面的内容。因此，在奥巴马的要求下，美国国立卫生研究院也制订了干细胞研究规范，并于2009年7月6日公布了最终版本的干细胞研究规范，对可以获得联邦***府资金资助的干细胞研究范围做出了界定。
美国的干细胞研究规范内容广泛而全面。其主要点一是联邦资金资助的研究范围有限，联邦资金可以资助对已制成的胚胎干细胞进行研究，但不允许资助利用人类胚胎制造胚胎干细胞。而这一条在一些科学家看来实际上也是在限制干细胞研究。其二是知情同意，即对出于生殖目的通过体外受精获得的胚胎干细胞进行研究，可以获得联邦***府资金支持，但必须获得和***提供者的同意。
三是联邦***府资金不资助以下一些干细胞研究项目：孤雌生殖(***不通过受精而直接发育成新个体的生殖方式)、体细胞克隆技术制成的胚胎干细胞以及专为研究目的生产的胚胎干细胞等项目。
不过，上述几项研究如果利用私人资金或州***府资金进行，则不受这些规范影响，但也不得用于克隆人。此外，美国的干细胞研究规范还放宽了对来自其他国家的胚胎干细胞进行研究的限制。
从这些情况可以看出，美国对人胚胎干细胞研究的解禁并非是放任，而是有一定之规，不可能为所欲为。
iPS细胞创奇迹
美国的人类胚胎干细胞解禁***策对科学研究可能有长远的促进作用，但作用有多大现在不得而知。所以，近期和2009年的干细胞研究的一些成果其实是不能把功劳算在美国的干细胞***策解禁上的。原因不仅在于美国的干细胞解禁***策是迟至年终才有一些实质性的动作，远不可能创造出科研成果，而且在于，即使干细胞研究不解禁，也阻挡不住科学研究的步伐。最突出的就是iPS细胞(诱导多功能干细胞)的研究。
iPS细胞研究在2008年被美国《科学》杂志评为年度世界十大科技进展之冠。这其实是干细胞研究避开人类胚胎伦理的限制和干细胞研究条条道路通罗马的成功。然而，iPS细胞的安全性、实用性、全能性和利用效率一直受到怀疑。
干细胞一般可以分为三类。一是全能干细胞，具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，如胚胎干细胞；二是多能干细胞，具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制；三是单能干细胞(也称专能、偏能干细胞)，只能分化为成体组织、器官中的细胞。
而iPS细胞一直被视为不具全能性，因为它不像胚胎干细胞一样能分化成任何类型的细胞和组织，因此不像胚胎干细胞一样能在再生医学中大显身手。检验胚胎干细胞是否具有全能性的“黄金标准”是4倍体囊胚注射方法。把胚胎干细胞注射进四倍体的小鼠早期胚胎(没有进一步发育能力，仅提供营养环境的胚胎)，再移植入代孕母鼠体内，胚胎干细胞可以发育成正常的小鼠。
iPS细胞只是由体细胞诱导而成的干细胞，从理论上讲不可能具有与胚胎干细胞类似的全能性。一些研究也证实，iPS细胞不能像胚胎干细胞一样通过4倍体囊胚注射发育成活体小鼠。iPS细胞注射后形成的小鼠胎儿在怀孕早期至晚期全部死亡，这说明iPS细胞不具备像胚胎干细胞一样的全能性。
然而，这个结论却由中国研究人员了。中国科学院动物研究所周琪研究员领导的研究组和上海交通大学医学院曾凡一教授领导的研究组合作，利用iPS细胞进行4倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠。周琪等人制备了37株iPS细胞，利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个4倍体胚胎，最终3株iPS细胞系获得了27个活体小鼠，经多项指标鉴定，证实这些小鼠确实从iPS细胞发育而成，有些小鼠现已发育成熟并且繁殖了后代。这在世界上第一次证明了iPS细胞的全能性。
多能干细胞篇8
肿瘤干细胞（Cancer Stem Cell，CSC）是目前肿瘤研究中的热点问题。依照肿瘤干细胞观点，肿瘤细胞呈异质性，少数的CSC决定了肿瘤的形成、复发及转移，这无疑是对传统的肿瘤***形成很大的冲击，因此也是目前争议很大的问题。1997年第一次分离出肿瘤干细胞-血液系统急性髓样白血病肿瘤干细胞，随后实体肿瘤中肿瘤干细胞的研究也逐步开展，已从人脑肿瘤、***癌、肝癌、肾癌等患者的癌组织及细胞系中成功分离、鉴定了肿瘤干细胞。可见为弄清楚CSC的本质，首当其冲的任务是将肿瘤组织及细胞系中的CSC分离、纯化并进行鉴定。现结合文献资料将各种分离鉴定方法总结如下，以便对CSC更好地进行研究。
1 肿瘤干细胞的分选方法
目前文献中分离CSC的方法主要有利用肿瘤干细胞细胞表面标志物（cell-surface marker）的分选及根据其生物学特性进行的功能分选两大类。
1.1 利用细胞表面标志物分选 目前发现的肿瘤干细胞多是利用marker分选发现的。实体瘤CSC 的标志物及分离鉴定方法均借助了正常干细胞的研究，干细胞的严格鉴定和分离也仅在极少的组织中完成，许多实体组织自身的干细胞表面标志物尚未确定。因此对CSC 的表型分离鉴定还仅限于少数实体肿瘤。分离出的带有此标志物的细胞往往是正常组织干细胞也具有的。因此，这就涉及到SC与CSC之间的差别。这方面的进展还只是起步阶段。有学者认为，既然肿瘤干细胞属于未分化细胞，那其表面的标志物应当很少甚至没有。一旦细胞具有了表面标志，就不能再称其为“干细胞”。据此认为目前根据marker分离出的应该属于肿瘤干细胞下一个级别的细胞——肿瘤起始细胞。尽管各家对CSC的定义、阶段及分化时间有异议，但一致公认根据marker分离出的目的细胞往往处于决定细胞分化方向的重要阶段，这部分细胞对对肿瘤的形成发展、放化疗抵抗，术后及放、化疗后复发非常重要。因此对这一特殊细胞亚群的研究将对肿瘤研究有极大推动。Marker的确定是很困难的事情，对肿瘤干细胞marker的研究多沿用干细胞的marker，CD133标记分子在目前CSC研究中应用较多。
利用marker分选的原理是：假定某抗原分子阳性或阴性的细胞为该肿瘤细胞中的CSC，以相应抗体与抗原结合（预先以一抗与细胞表面分子结合，再以二抗与之结合），再经特定仪器和设备将阳性与阴性细胞分离开来得到目的细胞。目前常用的有荧光激活细胞分选(Fluorescence activated cells sorting，FACS）和磁性激活细胞分选(Magnetic activated cells sorting，MACS）。
细胞亲和板结合分离法也是利用抗原抗体反应，将具有某种抗原标志的细胞结合到平皿上，从而与悬浮细胞中的阴性细胞分离。有些学者利用这种方法来分离肿瘤干细胞。
1.1.1 磁性激活细胞分选(MACS) 磁性激活细胞分选术(MACS）是高效简捷的免***细胞及其它细胞的分离纯化方法，因其应用免***磁珠来进行分选，故又称免***磁珠分选。原理是已包被一抗的磁珠与细胞表面相应分子特异性结合（直标），或者已包被二抗(羊抗小鼠或羊抗大鼠)的磁珠与预先已与细胞表面分子特异结合的一抗结合（间标）。让标记好的细胞经过置于磁场的分离柱，磁珠携带与之结合的细胞吸附于分离柱内面，未结合细胞则经分离柱流下。再经洗涤，实现阳性细胞分离或阴性细胞的分离，从而纯化CSC。若加以相应荧光抗体，则利用流式细胞仪来评价MACS的分选效率。
目前报导经MACS成功分选肿瘤干细胞的文献较多，例如以CD133免***磁珠分选喉癌Hep-2细胞系中CSC［1］，关于MACS分选效率报导不一。原代分离的效率在46.9%～79.8 %［2］。分选脐血单个核细胞，CD133表达率为86.04%。有学者从人胎脑中分离纯化CD133细胞，分选后所得细胞纯度为85.57％，回收率为62.3%［3］；CD133免***磁珠分选喉癌Hep-2细胞的分选效率达90.26%。考虑可能原因为所分选的细胞不同或所用的仪器不同，或为分选率和细胞得率的区别。
免***磁珠分选纯度比流式低，不过对细胞活性影响小。磁珠直径仅50 nm，体积约小于真核细胞的百万分之一，不会对细胞造成机械性压力；其组分多为氧化铁和多糖，可被生物降解，因此不影响细胞的生理功能及活力［4］；分选过程无菌，便于后续培养。如果marker已知，免***磁珠法有很大的优越性。
MACS在实际应用中也受到以下因素的限制：分选前的细胞收集、处理过程耗时较长；分选设备及磁珠价格昂贵；分选柱的容积限制了分选细胞的数量。为后续实验工作带来了一定的限制。
1.1.2 荧光激活细胞分选（FACS） 荧光激活细胞分选（Fluorescence activated cells sorting，FACS）是利用流式细胞仪来进行的分选方法，故又称流式分选。流式细胞仪分选特定标志细胞的原理为：预先将特定抗体与待分选细胞一起孵育，结合后，利用流式细胞仪的适合电压，将结合抗体与未结合抗体的细胞分为两群，从而得到不同表面标志的亚群细胞。以被公认为CSC标志物的CD133为例：流式细胞仪分检出CD133＋及CD133-两大类细胞，分别进行培养，发现CD133＋细胞可以增殖、分化，长期传代；而CD133-细胞则经过几代的传代就死亡。CD133＋细胞可以使异种移植体成瘤。这证明了CD133＋细胞富集CSC。其他还有一些CSC的表面标志物，如神经胶质瘤细胞中的Nestin等均可用FCM来进行检测。
FACS收集细胞纯度较高，分选较为简捷，但因对分选设备无菌条件要求高，目前国内尚不能广泛开展，不利于分选细胞的后续培养。且此法是在分选血细胞的过程中建立起来的分选方法，其使用的高压小直径的液流可能是许多肿瘤细胞不能承受的，对细胞表面标志有破坏。因而可能会影响分选细胞活性，降低分选后细胞得率。
1.1.3 亲和板结合分离法 亲和板结合分离法在上世纪70年代就已展开，也是利用抗原抗体结合而分选肿瘤干细胞的一种方法。周思朗等以此法分离大鼠肝癌干细胞［5］，操作方法大体为：将纯化的羊抗鼠IgG加入无菌平皿中，加缓冲液3ml，4℃过夜，次日吸弃上清液，磷酸盐缓冲液(PBS)洗3次，用含体积分数为1%小牛血清的PBS室温下孵育15min，PBS洗3次，4℃保存备用。取肿瘤细胞，每1×106个细胞中加入待测肿瘤干细胞各个表面标记物单克隆抗体工作液100μl，4℃作用1h，培养液悬浮细胞；吸1.5×107～2×107个细胞加人到上述准备好的塑料平皿中，用Hanks液稀释为3ml，轻轻摇匀，4℃下作用1h。吸出悬液中细胞标记为阴性细胞，洗脱粘附在平皿上的肿瘤细胞，标记为阳性细胞，分别继续常规培养，发现CK7－、Thy-1＋、AFP＋细胞跟对应亚群细胞比较，体外增殖能力较弱，倍增时间长，最大倍增倍数小。因此认为这三种细胞具备大鼠肝癌干细胞的初步特征。
简便亲和板结合分离法易行，但准确率低于FACS和MACS。可作为后两者分选前的粗略分选。
1.2 利用生物学特性进行的的功能分选（SP分选） 肿瘤干细胞理论中，有一种观点倾向于肿瘤干细胞并非形态学概念，而应属于功能学的范畴。跟这一观点对应的是侧群细胞（Side Population，SP)的发现。因此又将肿瘤干细胞的功能分选称为SP分选。
SP分选常用的染料为核酸结合染料Hoechst33342，其在紫外光激发下可发出蓝光(波长450 nm 左右)和红色(波长650 nm 左右)两种荧光。SP细胞在肿瘤细胞中占极少量，拥有耐药泵，有拒染Hoechst33342等染料的特性，能将染料泵出而不发出荧光［6］。根据这一特点，应用流式细胞仪可将未被Hoechst33342等染色的细胞群与绝大部分肿瘤细胞分离开来，实现SP分选。SP细胞外排染料的机理是这部分细胞高表达ATP结合盒（ATP-binding casette，ABC）转运蛋白，包括P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）、***癌耐药蛋白（Breast cancer resistance protein，BCRP/ABCG2）、ABCG1等能将药物及毒物“泵出”胞外的膜蛋白，故而对化疗药物不敏感，是CSC化疗耐药的原因。
神经母细胞瘤标本、胶质瘤、***癌［7］和肺癌细胞系中均发现了SP 细胞［8］；大鼠C6胶质瘤细胞系也分离出SP细胞，在含有10% FBS的培养基中可长期保持干细胞特性比非SP细胞具有更强的致瘤能力，还能同时表达双向分化的标志［9］；Wang等从5种鼻咽癌细胞系中检测到SP细胞存在，其中CNE-2细胞系中分离出的SP细胞表现出干细胞特性，具有强的体内致瘤性，且高表达细胞因子19，可能是鼻咽癌CSC的一个表面标志。
SP分选也存在着一定的局限性：拥有耐药泵并非肿瘤干细胞的独特特征，干细胞本身也有耐药泵。因此SP细胞是否属于CSC尚需要进一步论证。染料本身对CSC可能有一定的毒性作用，而使CSC失去拒染能力，被排除在SP之外；被筛选到SP之内的CSC也可能由于染料的作用，影响其进一步的培养研究。
SP分离的最优条件为355 nm左右的紫外光激发，但紫外光需要特殊的氪气或氩气激光光源、水冷却系统及相应的滤片等设备，这些设备价格昂贵，体积庞大，目前国内能进行SP分选的流式细胞仪尚不多。有报导利用Rho123(蓝光激发)、DyeCycle Violet（紫光激发）等染色剂对肿瘤细胞进行SP分选，且与Hoechst33342分选SP比例类似。由于普通的流式细胞仪具有蓝光、紫光激发功能，有望将SP技术得以推广应用。
2
肿瘤干细胞的鉴定方法
经各种方法分离、筛选出来的细胞究竟是不是肿瘤干细胞尚需要进一步鉴定。目前从形态学来鉴定干细胞尚有一定困难，主要是从功能学方法来进行鉴定。
多数文献中报导CSC的数量较少，占细胞总体的10 %以下：***癌ESA+Lin-CD44+CD24-/low细胞占小鼠移植***癌细胞的2%［10］；结肠癌干细胞中CD133＋细胞群占2.5%［11］；喉癌Hep-2细胞系中CD133＋比例为3.15。也有学者认为肿瘤干细胞并不一定是稀有细胞，在某些肿瘤组织或细胞系中，检测到其所占的比例较大。Singh等报导因病理类型及级别不同脑肿瘤干细胞所占比例从0.3%到25.1%不等;Galli等报导多型胶质母细胞瘤中为0.5%～30%，髓母细胞瘤中为50%～80%［12］。
常采用检测分选细胞是否具有自我更新能力与不断分化能力来测定其生物学特性，并与对应的细胞群或未分选细胞进行比较。体外克隆、传代实验能直接证明这些细胞是不是能自我更新。CSC在含生长因子的SFM(无血清维持干细胞未分化状态，添加的生长因子则能促进CSC 的增殖)中能快速增殖形成细胞球，若将此细胞球打散重悬制成单细胞悬液，能够连续传代形成细胞球，此培养特性反映了细胞的自我更新能力和无限增殖能力。细胞球细胞在不同诱导条件下可分化为不同细胞，反映了CSC的多向分化潜能。
2.1 细胞增殖能力 根据增殖能力不同鉴定是否CSC是目前的主要方法。肿瘤干细胞在特定的生长环境下，具有很强的自我更新和增殖能力。而非CSC则没有增殖能力或者经过几代传代则死亡。Singh等通过有限稀释实验和亚克隆培养分析证实：在稀释为每孔100个细胞时，髓母细胞瘤平均形成20.27个肿瘤球，纤维型星形细胞瘤为5.85个，作为对照的正常神经干细胞仅2.88个。培养CD133＋胶质瘤干细胞发现其具有很强的自我更新和增殖能力，而对应的CD133-肿瘤细胞则贴壁生长，不***、不增殖。即使在含血清培养基中培养胶质母细胞瘤来源的CD133＋细胞，也可以长期保持未分化状态［13］。喉癌Hep-2 细胞中CD133＋细胞在加入生长因子的无血清培养液中生长，经MTT比色法测定，其增殖能力强于CD133-细胞和未分选细胞。
2.2 多向分化能力 除了具有自我更新能力外，肿瘤干细胞还应具有多向分化能力。除了保持原有CSC数量的稳定，还要分化为子代细胞，直至终末的肿瘤细胞以维持肿瘤的生长。CSC分化期间，表面标志是不断变化的。根据这一原理可对分离出来的CSC进行了分化能力的检测。恶性胶质瘤患者标本及恶性胶质瘤细胞株U251中CD133＋细胞可分化为神经元和星形胶质细胞［14］。人视网膜母细胞瘤组织中存在的非黏附性细胞球样未分化细胞，在体外诱导下可形成不同的视网膜细胞［15］；CD133＋喉癌Hep-2细胞在含10%胎牛血清的培养基中生长，CD133比例逐渐减少，到第12天时，达到分选前水平。
2.3 体内成瘤实验 行体外实验在一定程度上可证实前面任何方法分离出来的某些细胞亚群具有CSC的生物学功能，动物体内成瘤实验才是必须进行的最重要的证据。肿瘤干细胞具有比非肿瘤干强得多的体内致瘤能力。将分离出来的各细胞亚群按不同细胞浓度接种于动物体内，观察是否成瘤及肿瘤生长，比较各组成瘤能力，从而筛选出优势细胞表面标志。或者将几种优势细胞表面标志进行组合(例如A+B-C+)，筛出各种组合的细胞群，按不同浓度组接种NOD/SCID小鼠比较各细胞群成瘤能力，确定目的细胞。形态学上，成瘤组织应与原发瘤相似。1994 年Lapidot 等发现CD34+ CD38-急性白血病肿瘤细胞接种NOD/ SCID 小鼠能增殖形成肿瘤［16］，从而发现了肿瘤干细胞的存在。随后的研究中逐步发现实体肿瘤干细胞的成瘤能力：具有ESA+Lin－CD44+CD24-/low表面标志的***癌干细胞是唯一在连续移植中具有致瘤能力的细胞，只需100～200个细胞即可在小鼠***中再形成肿瘤；Singh等报道只需脑肿瘤中100个CD133＋细胞移植入NOD/SCID鼠脑，3～6月后就会长出肿瘤，通过免***组化染色证实与患者原始肿瘤有高度相似性，连续移植重复出现，而植入105个CD133－细胞也未见肿瘤形成，提示脑肿瘤细胞的功能异质性。喉癌Hep-2细胞系中CD133＋细胞具有很强的致瘤能力，与未分选细胞及CD133-细胞，有显著性差异。从神经胶质瘤U373和***癌细胞系MCF7及前列腺癌细胞中分离的SP细胞，均有比非SP细胞更高的致瘤性。
3 兼具分选和鉴定肿瘤干细胞的方法
根据肿瘤干细胞自我更新和多向分化、抵抗放化疗等特点，可以进行肿瘤干细胞的富集。同时，由于富集细胞体现了CSC的相应特点，因此从相对应的角度起到了鉴定作用。
3.1 悬浮球培养法 肿瘤细胞体外培养可以形成肿瘤球（sphere）的特性被用来研究肿瘤细胞自我更新能力或用其作为鉴定CSC的方法之一。此法基本是沿用干细胞的培养方法。其原理为：肿瘤细胞在添加了生长因子的无血清培养基中生长，其中的CSC增殖而形成致密球状，保持不分化状态；而非CSC则贴壁生长，且在无血清条件下生长速度缓慢。如：在此条件下培养大鼠C6胶质瘤细胞系，培养出悬浮生长的的细胞球，经验证其具有脑肿瘤干细胞球的特征［17］。
分选后的假定肿瘤干细胞细胞是否具有CSC特性，也经常采用观察其是否可以形成sphere的方法。原理同分选前无血清悬浮培养法。无血清培养条件下，肿瘤干细胞可维持肿瘤细胞的未分化状态，形成肿瘤球。将此悬浮球在加入表皮生长因子、碱性成纤维生长因子等的培养基中培养，可促进肿瘤细胞增殖，并传代多次；置于含血清培养基中，则可发生多向分化；接种于裸鼠，可体内成瘤。因此，目前脑肿瘤干细胞的研究多沿用此法。CD133＋ 胶质瘤干细胞、***癌ESA+Lin－CD44+ CD24-/low细胞、喉癌Hep-2细胞系中CD133＋细胞均可形成干细胞球，CD133＋结肠癌细胞在体外无血清条件下可以呈细胞球生长1年，并能保持原代的形态学特征。
3.2 有限稀释法 有限稀释法是测定单个细胞增殖能力的有效方法。如软琼脂克隆形成实验。肿瘤细胞群体中的单个细胞形成克隆潜能并不相同，其增殖潜能也不同。能形成完全克隆的细胞则是CSC。筛选分离原理为将肿瘤细胞单细胞接种于96孔板，筛选出具有连续克隆能力的细胞进一步筛选扩增，进行体内外实验，最后再鉴别marker［18、19］。体外克隆形成能力通常与异种移植体内成瘤能力相一致。如：鼠黑色素瘤BL6F10细胞的CD133＋和+细胞在软琼脂培养皿上细胞克隆形成率以及在小鼠体内致瘤能力分别高于CD133-和CD44-细胞［20］。
具体操作为：取对数生长期的第10次传代细肿瘤细胞，用胰蛋白酶消化、离心、计数；将细胞稀释成100μl约含50个细胞，打匀；用20μl移液***吸取细胞悬液点入96孔板，每孔约2μl。倒置显微镜下观察，仅向单个细胞的孔中加入200μl培养液，然后置CO2培养箱37℃培养。标记单细胞培养孔，待孔内细胞增殖至大部分孔底盖满时，经胰酶消化、分离转种植到24孔板上扩大培养。最后形成几个克隆集落，选取其中形态差别最大的两类细胞株，代表了两组不同的细胞亚群，继续进行单细胞亚克隆培养以确定两组细胞间差别。将细胞球悬浮法及有限稀释法结合起来进行克隆球的传代培养，可以扩增肿瘤干细胞。将肿瘤干细胞球打散，单细胞接种于96孔板中，可观察肿瘤干细胞克隆成球过程［21］。
实验验证有体外的集落形成试验和体内的脾集落鉴定。例如小鼠骨髓瘤中只有1%～0.01%的细胞能在软琼酯中形成集落，同样肺癌、卵巢癌或神经母细胞瘤在软琼酯中具有集落形成能力的也只有0.1%～0.02%的比例。白血病细胞也只有1％～4%的细胞在体内能形成脾集落。据此现在认为少数肿瘤细胞有持久的致瘤能力和形成肿瘤能力，它们就是肿瘤干细胞。其他瘤细胞只有有限的自我更新能力。
如果marker已知，MACS及FACS有很大的优越性，分选的细胞纯度较高，而且高效快捷。但在marker未知的情况下，则可先以有限稀释法做初选，得到单细胞克隆，再进行免***磁珠分选即可得到较多的CSC。肿瘤干细胞有可能会分化，那么单克隆实验条件下，会出现具有不同marker的细胞，包括肿瘤干细胞、过渡细胞和其它各类肿瘤细胞。因此，有限稀释法在得到单细胞克隆的同时，还可同时鉴定肿瘤干细胞的分化能力。
3.3 利用放化疗抵抗的特点 肿瘤干细胞可能与正常干细胞相似，通常处于慢周期，对接受放射线损伤的几率较其它多数细胞小，且由于其抗凋亡蛋白及ABC转运蛋白的高水平表达，对化疗药物的敏感性比成熟细胞低。传统的放化疗可以杀灭绝大多数非CSC，但对CSC并不起作用，故放化疗后可导致CSC的富集，成为肿瘤复发与转移的基础。
有报导用悬浮培养联合化疗药物筛选小鼠***癌TM40D干细胞。先采用无血清悬浮培养法富集肿瘤干细胞，再分别加入不同浓度的紫杉醇和表柔比星作用24 h，杀死非CSC，而CSC则逃脱了化疗药物的杀伤作用得以存活。继续无血清培养，使CSC得以扩增。如此得到富集表面标志为CD44+CD24－的细胞，经检测具有CSC特性［22］。
放化疗后存活肿瘤细胞是否能保持原有的生物学特性有关。化疗药物作用后，存活的肿瘤细胞恶性程度是有所降低，还是会发生进一步的基因突变，得到恶性程度更高、具有更强抵抗化疗能力的CSC，尚需进一步的研究探讨。
实体肿瘤中CSC 的分离纯化及鉴定将为实体肿瘤的临床诊断、***、预后及其基础研究带来突破性进展，有利于CSC 分子调控机制等后续研究工作顺利进行，进而为肿瘤发病机制及临床靶向***提供新的思路和方向，是目前实体肿瘤干细胞研究中的重要内容。
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多能干细胞篇9
据美容机构介绍，干细胞美容可达到除皱、美白、祛疤等神奇效果。那么，干细胞究竟是何方神圣，它真能帮人们实现青春不老的美丽夙愿吗？
干细胞与人体衰老之谜
干细胞是具有自我更新和多向分化潜能的原始细胞群体，是形成各种组织器官的起源细胞。蜥蜴的尾巴被切断后可以重新长出，就是由于体内保留着一些非常原始的干细胞在发挥作用。“干”，译自英文“Stem”，意为“树干”和“起源”，类似于一根树干可以长出树杈、树叶、开花并结果等。干细胞具有三方面迷人的特征：第一，干细胞恰似睡美人，一般情况下95%以上的干细胞没有活性，而当组织受到损失时，这些干细胞便苏醒过来开始增殖。第二，干细胞非常聪明，像天空中的小鸟知道如何归巢，能够自行向目标组织迁移。第三，干细胞非常能干，一旦身体需要，这些干细胞可按照发育途径分化出不同的功能细胞。
人可以活到100岁或更长，而单个体细胞往往没有那么长的寿命，例如，上皮细胞每27至28天更换一次，肠黏膜细胞每2至3天就要换一次。机体成熟体细胞会因衰老或受伤死亡，这些干细胞随时生产它们的替代品来维持各种的细胞更新和组织修复。在理想的情况下，这些干细胞可以维持我们一生的需要。可惜的是，随着年龄的增长，人体中的干细胞族群增殖和分化的能力会严重减弱，新生的细胞补充不足，衰老细胞不能及时被替代，全身各系统功能下降，让人一天天老去。
从这个角度看，通过某种方式干预和恢复干细胞的活力就有望修复组织功能，达到延缓衰老的效果。近年来科学界在干细胞研究上取得的突破性进展使细胞***疾病正在成为可能。
危险的干细胞美容
所谓的干细胞美容术，一般都是直接注射所谓的干细胞美容针，而根据目前的医学水平，干细胞研究主要用于***血液病等疾病，还没有到美容这个层次。而且，目前干细胞研究更多是在实验室的研究阶段，在我国还没有一种干细胞产品真正推向了市场，利用干细胞进行美容完全是一种概念炒作。
多能干细胞篇10
关键词：干细胞生物学中药神经细胞
我国现在是越来越重视中医药了，而且随着中医药研究的深入和发展，传统中医药的细胞生物学以及免***学研究已经得到了很丰富的经验以及研究资料。基因组学研究带给了中医药研究新的切入点，而且随着中草药基因组学的研究更加深化，传统中医药将会走向世界。
一、干细胞生物学的发展和研究进程
干细胞是一种具有多向分化潜能、高度增殖以及自我复制的细胞,而且在一定条件下能够分化成具有多种功能的细胞。动物的发育离不开胚胎干细胞，这种细胞是一种高度还没有分化的细胞，有发育的全能性,可以把成体动物的全部器官和组织分化出来。胚胎干细胞通常是哺***动物的基因表达调控、细胞分化以及早期胚胎发生等发育生物学研究非常理想的模型，其也广泛应用于临床医学的应用研究以及基础研究。在成年动物的器官和组织当中，都存在组织成体干细胞，这种细胞具有再生和修复和能力，在成体干细胞以及组织创伤修复中存在着非常重要的作用，在某些特定的情况下能够通过一定的程序进行分化，进而形成一些新的功能细胞，维持器官和组织衰退、生长的动态平衡。
（一）胚胎干细胞的发展
在上个世纪的七十年代其实胚胎干细胞研究就已经开始了，英国科学家MartinEvans爵士首次将小鼠中的胚胎干细胞分离了出来并进行了体外培养。在上个世纪的八十年代初，Kaufman和Evans首次制定了小鼠ES细胞（胚胎干细胞）系。在1998年Shamblott MJ和Thomason JA
将人类的ES细胞系建立了起来。Shamblott MJ已经证明了培养条件不一样的胚胎干细胞所具有的的重要性质也不一样，ES细胞确实有很多分化能力，能够把中胚叶、内胚叶已经原始外胚叶细胞表面所具有的的特异性标志蛋白表达出来。
（二）组织成体干细胞当前的研究进展
成年动物的很多器官和组织当中，都含有组织成体干细胞，在某种特定的情况下，新产生的或者是成体干细胞能够按照一定的程序进行分化，从而形成新的功能细胞，使器官和组织的衰退、生长都能够维持动态的平衡。一般来说，成体干细胞位于某些特定的微环境中，在这种环境之中的间质细胞可以产生一系列的配体或者是生长因子，和干细胞进行相互作用，达到控制干细胞的分化以及更新的目的。而且成年动物身体当中的组织器官再生和修复是离不开成体干细胞的。现在由于科技发展的水平高了，干细胞的理论研究有了深入的发展，相关的科学家在所有的组织内全部都发现存在有干细胞，并且当前已经证实了在胎儿或者是成体当中的神经、骨髓、上皮、肝脏、肌肉以及皮肤等组织中就有干细胞的存在，而且在体外这些细胞都能够多向分化、高度有限的增殖，在某种特定的条件下胚层起源不同的干细胞还可以进行互相转化。
二、中药和神经干细胞
（一）神经干细胞的生物学特性
神经干细胞是在1992年被ReynoldsBA首次在成年鼠的海马和鼠纹状体中分离出来的，这种细胞是一种有多分化潜能、能不断增殖的细胞群，能够分化为少突胶质细胞、神经元以及星形胶质细胞，可以进行自我更新，能够通过对称***以及不对称***确保祖细胞以及干细胞的数量，提供给脑组织修复必须的神经细胞。通过进一步的研究我们可以证实哺***动物处于胚胎期时，神经干细胞主要分布在大脑的中脑、皮层、室管膜下层、纹状体以及海马等区域，等到其成年之后大脑的中枢神经系统还存在神经干细胞，但是主要被局限在纹状体、海马齿状回等处。在大脑受到损坏时，这些神经干细胞就会向损伤部位移动，对其实施修复。
（二） 中药所影响到的神经干细胞所进行的增殖分化
1、人参皂苷能够推动神经干细胞的增殖，大大的对学习记忆能力进行改善
大脑的海马结构齿状回有着非常多的神经细胞，能够增殖分化成很多种神经元，在这些神经元移动到了颗粒细胞层后，便会有突触传递功能，以及衰老、β-淀粉样蛋白、神经退行性疾病等对神经干细胞进行损坏的自我更新能力，其还能够对抗学习记忆能力减弱、新生神经元数量减少、海马逐渐萎缩等。
人参是一种五加科植物，在我国非常的普遍和常用，含有人参皂苷Rg1和Rb1。有实验证明，长期的使用人参皂苷Rg1能够帮助海马区大量的新生细胞存活下去，大大的提高存活率；对海马CA1区神经元细胞起保护作用，防止其受到缺血性损害；其还能够增强动物的学习以及记忆的能力。
2、银杏内酯能够对神经干细胞分化产生影响
银杏是一种银杏科植物，它的叶子能够提取出萜烯内酯类和黄酮糖苷类，而银杏内酯化合物是一种萜类化合物由二萜内酯和倍半萜内酯构，是一种非常重要的活性成分，其中包含着白果内酯以及银杏内酯A、B、C、M、J。银杏内酯B当中的拮抗氧自由基还能够对抗神经元的损伤作用，增强神经元的钙离子所具有的缓冲能力，对脑内钙的平衡起到双向调节作用，提高细胞膜的稳定性，达到与损害神经元的多种因素对抗的作用。银杏内酯B能够推动神经干细胞分化成为神经元细胞；银杏内酯B的不同浓度能够提高星形胶质样细胞在进行分化时的成功率。
总结：根据神经干细胞生物学所具有的特点，使用中医药来对神经系统疾病进行***的原理和方法研究，是当前的中药神经药理学等方面研究的热点。而且很多的学者研究探讨了中药推动神经干细胞进行增殖分化的方法，说明了在中枢神经的功能重建以及结构修复中中医药的作用机制。所以寻找能够促进神经细胞向少突胶质细胞、神经元以及胶质细胞分化，并可以增强分化数量的中药，这有利于补充修复神经损伤，具有非常大的社会效益，并为未来的新药开发提供基础。
参考文献：
[1]鞠秀兰. 中药皂苷对干细胞增殖分化的影响[J].时珍国医国药.2010(11)