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科學家眼中的干細胞
《與霍金一起了解細胞的世界》
“我的身體不同于常人……我可以自由的暢游精神世界，干細胞也許能讓你擁有同樣的自由，再也不必擔心身體上的極限……”
“干細胞可以在任何地方生長出任何組織……在接下來的幾十年里，我確信他們一定能研究出治療方法，能夠讓人們的生命延續許多年……我不得不承認，我的生命也許誕生的太早，大概沒法見識干細胞的黃金時代……”
“干細胞”這個名詞聽起來似懂非懂，但其實它與我們每個人都息息相關。
比如電影《我不是藥神》就普及了“干細胞”的重要性。
▲ 影片講述了一群“白血病”患者為活命與制度對抗的故事
治療白血病，除了化療、用藥維持，還可以通過骨髓移植根治，但前提是要有成功配型的骨髓?，F代醫學能夠用骨髓移植治愈白血病，正是因為造血干細胞存在于骨髓中。
那么干細胞到底是如何與“我”產生關系的呢？下文就為你揭曉答案。
 一、走進干細胞家族
干細胞就是你身體的整個世界。
從受精卵到臟器、發膚，干細胞時時伴隨我們的生命。它就像生命贈與每個人的禮物，具有自我更新、修復生命的強大潛能。對于個體而言，它是寶貴的生命守護神，對于公眾而言，它是細胞治療時代珍貴的生物資源。
干細胞是生命的源頭細胞。具有自我復制、定向發育、修復和替代受損細胞特點。它就像一粒種子，可以分化成為人體各種組織器官。人體的所有細胞都由干細胞而來。
因為它的這些特性，醫學界稱干細胞為“萬能細胞”，這意味著人體內損傷、病變的細胞可以獲得修復和替代，醫療治愈可以在細胞層面發生，甚至人體器官都可以在體外培養、再生。
近年來的臨床數據顯示，干細胞技術在治療多項慢性病、疑難雜癥方面具有顯著良好效果，如糖尿病、類風濕性關節炎、白血病、系統性紅斑狼瘡、帕金森等神經系統疾病和免疫系統疾病。
二、間充質干細胞，干細胞家族的明星
干細胞就就像人體內初生自帶的神秘精靈。這個精靈隨著生命誕生之初的“胚胎干細胞”，漸漸生長、發育，成為一個“家族”，各司其職。
按照分化潛能和發育等級，干細胞家族可以分為全能、多能和單能干細胞。顧名思義，不是每一種干細胞都具備多功能性，如骨髓中蘊含豐富的“造血干細胞”只能分化成不同的血液細胞，“術業有專攻”，但畢竟功能單一。
▲ 人類胚胎發育及組織形成中細胞潛能變化圖
1.受精卵→2. 細胞卵裂球→ 3. 桑椹胚
（前三個階段都屬于全能干細胞）
4.囊胚期的內細胞團，屬于多能干細胞
5.三胚層期的細胞屬于專能干細胞
6.心臟或骨骼里的干細胞屬于專能或單能干細胞
按照分化潛能、發育等級來說，干細胞家族有全能（從受精卵到桑葚期的細胞）、多能、專能/單能干細胞。
論功用性，當然全能（胚胎）干細胞勇奪桂冠。但是對胚胎干細胞的研究涉及諸多倫理問題，在各國的法律中都存在明確的限制。
所以這里就不得不提到間充質干細胞——干細胞家族的“明星成員”，因為諸多優良特性，近年來成為科研和臨床研究競相追逐的熱點。
間充質干細胞，全稱mesenchymal stem cells，簡稱MSCs，是屬于中胚層的一類多能干細胞，主要存在于結締組織和器官間質中，包括：骨髓、臍帶、脂肪、粘膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織以及羊水、羊膜、胎盤等。在適宜條件下可分化為脂肪、骨、軟骨等多種組織細胞。
三、“明星”為何成為明星
來源廣泛，取材方便
1976年，Freidenstein首次在骨髓中發現了間充質干細胞（以下簡稱MSCs）。隨著研究的深入，人們發現MSCs的來源非常廣泛，存在于人體所有組織、組織液和分泌物中。
強大的增殖能力與分化潛能
MSCs可以不斷的增殖、繁殖以及傳代，在擴增后仍具有干細胞特性，它還可以分化成各種胚層的細胞，因此在臨床上具有廣泛的應用前景。
其他四點“與眾不同”的功能
1.支持造血功能MSCs可以分泌很多種刺激造血細胞增殖和分化的細胞因子，與造血干細胞聯合使用時，可以提高造血干細胞移植成功率，加速造血功能重建。
2.選擇性歸巢功能MSCs對損傷的組織的修復主要是通過分泌細胞因子進行的。它可分泌多種細胞因子和趨化因子，與此同時，損傷或炎癥區域產生的趨化因子也對MSCs的歸巢有吸引作用。
因此，MSCs能自動向損傷組織和炎癥區域歸巢，從而減少炎癥、減少組織細胞的凋亡、消除纖維化、激活內源性組織器官的干/祖細胞的增殖，達到修復組織器官的效果。
3.免疫原性低免疫原性，是指抗原能刺激特定的免疫細胞開始工作的性能。比如在一些需要移植的手術中，需要嚴格配型，以避免移植后發生嚴重排異反應。MSCs的免疫原性很低，異基因的MSCs移植不引起明顯的免疫排斥反應。
4.免疫調節性MSCs的免疫調節特性是通過分泌生物活性物質（如生長因子、細胞因子、趨化因子等）和與細胞之間的直接接觸實現的。MSCs的這種特性使他可以在不同情況下對炎癥環境起到調和作用。
人類大部分重疾的發病歷程都伴隨炎癥，如肝硬化、糖尿病，癌癥等。MSCs的免疫調節特性使它可以抑制促炎癥因子表達，促進抗炎因子的表達，從而將炎癥環境轉為抗炎癥環境。
知道了MSCs的種種優勢，我們就很容易理解，為何在這次抗戰新冠肺炎的戰役中，MSCs能夠對重癥患者產生療效。
四、MSCs科研現狀
MSCs的種種特性，為其賦予了更高的臨床應用價值，被公認為最接近臨床應用的“實用型干細胞”，在近年來的臨床研究中備受青睞。
目前，全球注冊在案的近6000個干細胞臨床研究中，間充質干細胞與造血干細胞的研究比例大概為4:1，而美國FDA已批準的10種干細胞藥物中，9種藥物來源為間充質干細胞。
早在2006年，國務院在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》中明確指出要大力發展生物技術，將“基于干細胞的人體組織工程技術”列入生物技術的前沿領域。
經過多年的努力探索，我國目前已形成完整的干細胞產業鏈：
在產業上游，是干細胞的采集、制備、存儲業務；在產業中游，包括干細胞的分化、增殖、藥物研；產業下游涉及干細胞的臨床研究及轉化應用。
目前最為成熟的一環是產業上游，即細胞存儲。中下游的眾多科研和臨床研究在政策的激勵和指引下正處于市場轉化階段。
我國已有69個國家備案的干細胞臨床研究項目，涉及30種疾病，近六成項目采用的是MSCs，其中32項采用圍產組織（臍帶和胎盤）來源，5項采用宮內膜（經血）來源；據國家藥品監督管理局藥品評審中心（CDE）公示信息，CDE目前已受理12項干細胞藥物臨床試驗申請，其中11項的來源為間充質干細胞。
我國已有有批準的119家三甲醫院具有開展干細胞臨床研究的資質；多年來，累計有120個“干細胞及轉化研究”重點專項項目，累計投入資金約24億元，涉及脊柱損傷、心功能衰竭、心肌梗死、重癥急性腎損傷等多種疾病。
五、干細胞已成為珍貴生物資源
臨床轉化應用是整個干細胞產業發展的目標。
近年來的臨床成果顯示干細胞在多種慢性病、疑難雜癥中展現了良好的效果，如脊髓損傷、卵巢早衰、糖尿病及并發癥、腎損傷、漸凍癥等。
2019年國家在開展干細胞產業方面密集發布多項政策，2020年干細胞技術在新冠肺炎的抗疫戰爭中打出了響亮的一槍。
作為一個人，必將遍歷生、老、病、死。曾經，衰老是一個不可抗、不可逆的進程，而與疾病如影隨形的，總是醫學上的限制與突破。
干細胞作為與“生”俱來的生命禮物，在治療疾病和抗衰老方面都有著令人稱贊的卓越功效和潛力。
未來，隨著干細胞技術日新月異發展，不斷趨向成熟，個體的細胞資源或將被廣泛應用于疾病治療、醫療美容、抗衰養護等方面，顯著提高生命質量。
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