21世紀(jì)是生命科學(xué)大發(fā)展的世紀(jì),干細(xì)胞研究促進(jìn)了再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展,這是繼藥物治療、手術(shù)治療之后的又一場醫(yī)療革命?!?nbsp;2009年11月3日.溫家寶總理發(fā)表《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》講話
干細(xì)胞(stem cells, SC)是人體內(nèi)具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原始細(xì)胞(干細(xì)胞在一定的條件下能夠誘導(dǎo)分化成神經(jīng)細(xì)胞、肝臟細(xì)胞、心肌細(xì)胞等構(gòu)成人體的220多種功能細(xì)胞),是我們機體的起源細(xì)胞,是形成人體內(nèi)各組織、器官的原始細(xì)胞。干細(xì)胞存在于早期胚胎、胎盤及其附屬物、骨髓、外周血和成年人組織中。
根據(jù)干細(xì)胞的發(fā)育潛能分為三類:全能干細(xì)胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干細(xì)胞(pluripotent stem cell)和單能干細(xì)胞(unipotent stem cell)。根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell,ES細(xì)胞)和成體干細(xì)胞(somatic stem cell)。
按發(fā)育潛能分類:
? 全能干細(xì)胞:具有無限分化潛能,能分化成所有組織和器官的干細(xì)胞,即具有形成完整個體分化的潛能。如胚胎干細(xì)胞。
? 多能干細(xì)胞:具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能,但失去了發(fā)育成完整個體的能力。如間充質(zhì)干細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞等。
? 單能干細(xì)胞:只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。如上皮組織基底層的干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞。
按發(fā)育階段分類:
? 胚胎干細(xì)胞:是由早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(Inner cell mass ICM)(桑葚胚,囊胚)或原始生殖細(xì)胞(Primordial germ cells PGCs)經(jīng)體外分化抑制培養(yǎng)篩選出的一種多潛能細(xì)胞。具有發(fā)育的全能性,可以自我更新并具有分化出成體動物的所有組織和器官。
? 成體干細(xì)胞:存在于一種已經(jīng)分化組織中的未分化細(xì)胞,這種細(xì)胞能夠自我更新并且能夠特化形成組成該類型組織的細(xì)胞。成體干細(xì)胞存在于機體的各種組織器官中。成年個體組織中的成體干細(xì)胞在正常情況下大多處于休眠狀態(tài),在病理狀態(tài)或在外因誘導(dǎo)下可以表現(xiàn)出不同程度的再生和更新能力。
MSC存在于多種組織中,1991年Caplan把骨髓中能黏附于塑料培養(yǎng)板表面,在體外高度擴增、并可多向分化的細(xì)胞群命名為MSC。
MSC屬于成體多能干細(xì)胞的一種,起源于中胚層,最初從骨髓中分離出,但后來發(fā)現(xiàn)存在于多種組織中例如骨骼肌,脂肪組織、骨髓、臍帶、臍血、乳牙組織、羊膜、胎盤等。MSC是具有自我更新和多向分化潛能的成體干細(xì)胞,具有分化成骨骼肌,軟骨組織,骨髓和脂肪等由中胚層分化而來的組織器官組織的能力,但同時也發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞也可能分化肝細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞以及上皮細(xì)胞等非中胚層分化的組織。
干細(xì)胞技術(shù),又稱為再生醫(yī)療技術(shù),是指通過對于干細(xì)胞進(jìn)行分離、體外培養(yǎng)、定向誘導(dǎo)、甚至基因修飾等過程,在體外繁育出全新的、正常的甚至更年輕的細(xì)胞、組織或器官,并最終通過細(xì)胞組織或器官的移植實現(xiàn)對臨床疾病的治療。
2007年:英國卡迪夫大學(xué)的馬丁·J·伊文思、美國猶他州大學(xué)的馬里奧-R-卡佩奇以及來自北卡羅萊納州大學(xué)的奧利弗·史密斯,因在基因敲除技術(shù)以及干細(xì)胞研究方面所作的貢獻(xiàn)獲得2007年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。
2011年:美國人布魯斯·博伊特勒、法國人朱爾斯·霍夫曼和加拿大人拉爾夫·斯坦曼,因在免疫系統(tǒng)研究領(lǐng)域的巨大貢獻(xiàn)獲得2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
2012年:英國發(fā)育生物學(xué)家約翰·戈登、京都大學(xué)物質(zhì)-細(xì)胞統(tǒng)合系統(tǒng)據(jù)點iPS細(xì)胞研究中心主任長山中伸彌,因在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)獲得2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
自體外周血、自體骨髓、胎兒附屬物(臍血、臍帶、羊膜等)
1、替代和修復(fù)死亡和受損傷的細(xì)胞
2、激活休眠和處于抑制狀態(tài)的細(xì)胞
3、旁分泌作用(分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子、抗凋亡因子等)
4、免疫調(diào)控機制
5、促進(jìn)細(xì)胞間電能力、電傳導(dǎo)的恢復(fù)(如間充質(zhì)干細(xì)胞分泌連接蛋白幫助細(xì)胞間連接、促進(jìn)離子通道的開放等)
干細(xì)胞技術(shù)可治療傳統(tǒng)藥物或者手術(shù)方式難以治療的重大疑難疾病,免除病人承受較大痛苦;成功應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)美容,在未來生物發(fā)展中具更廣闊的運用前景。