干细胞，是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力，在合适的条件或给予合适的信号，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，医学界称其为“万用细胞”，也有人通俗而形象地称其为“干什么都行的细胞”。

　　“干什么都行的细胞”目前的科研进展如何？它究竟有何神奇之处？记者特别采访了中国科学院广州生物医院与健康研究院研究员潘光锦。

　　干细胞美容需验证

　　随着经济的发展，人民生活水平的提高，原先威胁人类健康的最大杀手——“传染病”在逐渐减少，而由于细胞、组织及器官损伤、病变及老化而引起的疾病逐渐增多。潘光锦指出，这些疾病仅仅靠传统的药物和医疗手段是不能解决的，而干细胞治疗将有望成为治疗这类疾病的主要手段。

　　有统计数据显示，在美国，每年有数以百万计的人发生各种组织器官的丧失或功能障碍，每年需要的手术修复，年耗资2736.8亿人民币。我国是世界上人口最多的国家，因为创伤、疾病、遗传及衰老等造成的组织器官缺损或功能障碍的人数也位居世界之首。

　　不止如此，不仅面对伤病和死亡的人们需要干细胞，而且没病没痛的人也需要。如果我们在网络上搜索“干细胞”这个词，最多出现的不是疾病，而是美容，其次才是股骨头、神经、胰腺等。 干细胞美容应该是羊胎素之后最时髦的美容治疗了。但是潘光锦提示，目前为止关于如何用干细胞进行美容的研究报道还不多，我们所谓的延缓衰老也是在衰老器官更替的前提下提出的概念，所以对于市面上炒的火热的所谓干细胞美容有待严谨的科学验证。

　　干细胞研究催生了再生医学

　　潘光锦指出，干细胞的自我更新和分化多能性的特点使之成为疾病发病机制研究，药物筛选以及细胞移植的理想对象和来源。干细胞治疗竟如此神奇，有望治疗细胞、组织及器官损伤、病变及老化而引起的疾病。让我们来认识一下这种神奇的细胞究竟为何物。

　　干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，包括三大类：胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞。胚胎干细胞指胚胎早期发育过程中囊胚期胚胎中的内细胞团，具有分化为个体内中外三胚层各种种类细胞的潜能；成体干细胞指少量存在于成体特定组织内，对成体组织损伤具有一定修复功能的前体细胞或祖细胞，常见的成体如造血干细胞，毛囊干细胞，成骨干细胞和间充质干细胞等等；诱导多能干细胞指通过细胞重编程技术将已经分化的体细胞转变为类似胚胎干细胞的多能性细胞。

　　随着全球科学家对干细胞研究的深化，以干细胞研究为主体的再生生物学研究的兴起催生了另一种全新的医学治疗手段：再生医学。再生生物学和再生医学旨在探寻再生的机制并应用于疾病操作后恢复组织结构和功能的治疗策略，再生医学包含了细胞移植，组织工程及参与组织的再生诱导。再生医学对疾病的临床治疗和医学研究理论的发展具有重要意义，作为再生医学的代表，干细胞研究尤其人多能性干细胞的相关研究从出现就受到研究者的广泛关注，干细胞研究在问世短短几十年的时间里取得了长足进展，这些理论研究对于再生医学的临床治疗的发展产生了重大影响。

　　而在国家的大力支持下，我国干细胞与再生医学研究领域快速发展，整体研究水平跻身国际先进行列，已经逐渐成为一支世界范围内干细胞研究的重要力量。在体细胞重编程及其调控机制取得重大研究进展，如发现维生素C具有极大促进重编程效率的作用并揭示其调控机理，首次证明iPS具有发育全能性，率先利用小分子实现体细胞重编程和转分化，利用转分化快速制备神经干细胞和肝脏细胞等功能细胞等多种关键技术。

　　干细胞治疗始于骨髓移植

　　最早的干细胞治疗开始于骨髓移植，早在20世纪60年代就已经开始了实验性治疗，到70年代，异体骨髓移植已经在治疗血液系统疾病中得到了广泛应用。但是因为配型不易，骨髓资源稀缺，真正能够得到救助的病人还是少数。20世纪80年代，开始出现了自体造血干细胞移植的研究，就是先用化疗药物清除病人体内残存的癌细胞，然后再将事先提取的病人自己的骨髓细胞分选出“好”的细胞，采用特殊的培养体系，选择性地让正常的造血细胞生长，重新移植回病人体内。这样，虽然复发率较异体移植要高一点，但是不存在配型和骨髓来源的问题，所以得到了广泛的应用。自体骨髓移植不仅可以用于治疗白血病，还可以用于淋巴瘤和某些实体瘤的治疗。

　　另外，人成体干细胞的临床应用已经展开，造血干细胞的临床移植是迄今为止最为成熟的干细胞临床应用，另外如间充质干细胞临床移植也对疾病治疗有较好作用。 胚胎干细胞和诱导干细胞的临床应用面临的一个主要问题是细胞的安全性。因为干细胞具有超强的自我更新能力，疾病在体外进行人为诱导成特定方向的前体细胞，相对成体内的体细胞的发育阶段也要早很多，所以细胞的增殖一旦脱离控制就有产生肿瘤的危险。但从目前世界范围的干细胞移植，包括动物模型和人体临床移植结果来看，移植细胞的成瘤可能性极低。2014年，日本科学家获批进行了世界第一例iPS治疗人眼睛黄斑变性，中国第三军医大学殷正勤实验组将人胚胎干细胞分化来的视网膜上皮细胞移植到黄斑变性的病人体内并取得良好治疗效果。

　　普通人也能承受干细胞治疗

　　干细胞有如此广泛的应用前景，在组织工程、药物筛选及临床干细胞移植治疗退行性神经疾病、糖尿病、血液等方面均具有极大的应用价值，因此干细胞研究在短短几年之内迅速发展，成为世界各国和大型生物医药企业争夺的生物医学制高点。最新数据显示，目前全球大约有600项临床试验均涉及干细胞治疗。美国FDA目前已批准多项干细胞临床应用研究计划，涉及的疾病包括退行性神经病变、缺血性心脏病、小儿脑部损伤、急性移植物抗宿主排斥反应等。

　　在我国，国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006-2020年）中，对干细胞及其相关产品有如下描述：在前沿技术、生物技术专项中也别提出了“基于干细胞的人体组织工程技术，干细胞技术可在体外培养干细胞，定向诱导分化为各种组织干细胞供临床所需，也可在体外构建出人体器官，用于替代与修复性治疗。重点研究治疗性克隆技术，干细胞体外建系和定向诱导技术，人体结构组织体外构建与规模化生产化技术，人体多能干细胞复杂结构组织构建与缺陷修复技术和生物制造技术。”潘光锦说道，在资源储备、产业转化方面，我国在北京，上海，广州等地建立了干细胞库，对基础研究和临床转化所需的重要干细胞资源进行储备。另外，我国多个单位正在积极开展干细胞临床试验，包括视网膜色素变性，脊髓损伤等，初步取得良好成绩。

　　目前世界范围的干细胞研究中，干细胞来的各个胚层各个方向的细胞分化方法均已产生，另外，干细胞来源的微型器官逐渐问世；针对多种疾病的干细胞体外模型建立；罗氏，诺华和GSK制药公司利用iPS技术研究并验证的药物均有在临床实验阶段研究，以及各种类型的干细胞体内移植研究正如火如荼的进行中。潘光锦坚信，不久的将来，干细胞会为我们的生活带来越来越大的变化。“干细胞研究中，如何缩短实验周期，提高效率，减少成本同样是我们关心并为之努力的方向，这是事物发展的普遍规律。可以预见干细胞一旦正式应用于临床，随着技术发展革新，费用高昂将不会是普通人需要进行干细胞治疗的重要障碍。”

　　■链接

　　干细胞小历史

　　1963年，加拿大科学家证明了骨髓造血干细胞的存在，推广运用拯救了无数生命时至今日，造血干细胞依然是临床应用最广泛和成熟的干细胞。上世纪八十到九十年代，胚胎分离的神经前体细胞已经应用于临床尝试治疗神经退行性疾病。

　　1981年，Martin Evans和Gail Martin分别建立了小鼠胚胎干细胞系，因该项成果Martin Evans和另外两位科学家获得了2007年的诺贝尔生理与医学奖。

　　1998年，来自美国威斯康辛大学科学家汤姆森（Thomson JA）成功在体外培养出来自早期胚胎内细胞团（Inner cell mass，ICM）的人胚胎干细胞系。

　　2006年，来自日本京都大学的教授山中伸弥（Shinya Yamanaka）等人在Cell杂志上发表了通过人为导入四种多能性相关转录因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc）将小鼠成纤维细胞诱导成具有胚胎干细胞特点的多能性干细胞，命名为诱导多能性干细胞（iPSC），这是继多利羊的诞生后又一次全新的细胞重编程技术的问世，诱导多能性干细胞来源于个体体细胞，不涉及到任何卵细胞或胚胎干细胞，通过人为导入外源因子达到控制细胞命运逆转的效果。

　　2007年，山中伸弥和汤姆森实验室同时间发表文章，宣布人诱导多能性干细胞诱导建系成功，两个实验室分别用了两组不同的多能性转录因子过表达在人皮肤成纤维细胞中，结合诱导培养条件，将人成纤维细胞重编程为类似胚胎时期的多能性干细胞。

　　原文载于2017年1月13日广东科技报 文章链接