如果说21世纪什么科学最引人注目，生命科学必将入选，早在上个世纪，科学家就曾断言“二十一世纪是生命科学的世纪”。诚然，随着人类科学发展，越来越多地揭示生命存在的奥秘，各种生命现象的内在原因，更加强了对自身命运的掌控，在生命科学领域中，有一个研究方向代表了生命科学研究的最前沿，那就是：干细胞。干细胞研究聚集了国际国内最顶尖的生命科学家，代表着生命科学研究的方向。由于干细胞研究的杰出成就，国际自然科学顶级刊物《科学》杂志连续多年将干细胞的研究进展评为“十大科学进展”之一，《时代》杂志也多次将干细胞研究进展列为年度“十大科学进展”之一，由此可见干细胞研究在学术界及社会中的影响力多么巨大。

什么是干细胞

干细胞（stem cells,SC）是一类具有自我复制能力（self-renewing）的多潜能细胞，干细胞（Stem Cell）是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。干细胞是指尚未分化的细胞，存在于早期胚胎、骨髓、脐带、胎盘和部分成年人细胞中，它能够被培育成肌肉、骨骼和神经等人体组织和器官。科学家认为，利用干细胞培育出的组织和器官对治疗癌症和其他多种恶性疾病具有重要意义，将为糖尿病患者、早老性痴呆症患者、帕金森氏症患者和脊髓受损患者等带来希望。近年来，干细胞研究成为生物医学领域研究的热点，20世纪90年代以来，造血干细胞移植技术飞速进展，中国在造血干细胞超低温定向温度保存技术及超低温抗损伤保存技术处于世界领先水平。使造血干细胞应用更为安全有效，已成为治愈多种良性、恶性血液病与遗传性疾病的重要手段，治愈的病种还在不断的扩大。

衰老导致干细胞减少

衰老是人类生命发展的自然规律，随着年龄的增长，干细胞的数量减少，自我更新和分化的能力下降，提示干细胞生理性衰老可能是人体衰老的重要原因之一。衰老程度可通过外观、血液生化指标、脏器相关指标、行为学及分子生物学等多方面进行检测。如反映抗氧化能力的血清超氧化物歧化酶（SOD）活力、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活力，丙二醛含量等。SOD是机体内重要抗氧化酶之一，其活力和含量反映了机体清除氧自由基的能力。丙二醛能引起突变使细胞结构和功能被破坏，以此反映体内自由基产生和老化程度。血管内皮生长因子（VEGF）促进新生血管形成、抑制丙二醛生成并增强SOD活性而对抗衰老。所有这些因子的改变均由于其特定的功能细胞老化、功能下降，及没有足够的干细胞对其进行及时更新所致。

干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的细胞，能产生表现型和基因型与自己完全相同的子代干细胞，又能在一定条件下分化为各种功能细胞。干细胞医疗技术被《科学》、《自然》等杂志评为21世纪生物科学领域最具发展前景的技术，是攻克各种传统医学力所不及的重大疾病的一种崭新的医疗技术。2007年英国科学家Anastasia在自然杂志撰文指出成体干细胞对人体自我修复和组织再生至关重要，成体干细胞减少是人体衰老的主要原因。

 干细胞的伦理问题

干细胞的伦理问题主要因为胚胎干细胞的问题。当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。

但是，如果从胚胎中提取干细胞，胚胎就会死亡。因此，美国政府明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞，美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评，他们认为，将干细胞用于医学研究，在减轻患者痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会，结果将是悲剧性的。

干细胞的分类

按照分化潜能的大小，干细胞基本上可以分为三种类型。全能性干细胞（totipotent stem cells）它具有形成完整个体的分化潜能。由卵和精细胞的融合产生。受精卵细胞前几次分裂所产生的细胞也是全能干细胞。这些细胞可以无例外地生长出任何细胞类型。多功能性细胞（pluripotent stem cells）这种干细胞具有分化出多种组织细胞的潜能。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。骨髓多能造血于细胞是典型的例子，它可分化出至少12种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其他细胞。单能干细胞也称专能或偏能干细胞（unpiotent stem cells）这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。

按照发生学来源，干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。1、胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESC）有许多重要的生物学特性：⑴发育的全能性。可发育为机构成机体的不同细胞类型中任何一种细胞的潜能。ESC可诱导分化为下列细胞：造血干细胞、血管及内皮细胞、心肌细胞和肌肉细胞、神经细胞及其它分化细胞。⑵无限扩增性。体外无限扩增性是ESC研究和应用的前提和关键，这为ESC提供了无限的细胞来源。⑶可操作性。2、成体干细胞（adult stem cells，ASC）是指存在于一种已经分化组织中的为分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组织的细胞。成体干细胞，位于人体组织器官之中。现在除了从骨髓和血液中分离组织干细胞、还从人的胎盘、脐带、肌肉、大脑、皮肤、脂肪、滑膜等多种组织中获取各种干细胞。成体干细胞是已经进入临床应用的干细胞。目前发现的成体干的细胞主要有：造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞、胰腺干细胞等。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多数处于休眠状态，在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。

干细胞研究现状

 采用干细胞治疗有着多种优势：低毒性（或无毒性），即使不完全了解疾病发病的确切机理治疗也可达到较好的治疗效果，自体干细胞移植可避免产生免疫排斥反应，对传统治疗方法疗效较差的疾病多有惊人的效果。随着胚胎干细胞和iPS细胞的研究，更可能从患者自身细胞开始获得全能的干细胞，进而分化为所需细胞甚至器官，完全和自身匹配没有免疫排斥的细胞或器官移植已不再是梦，当人体器官衰老的时候，将衰老器官用自身细胞培育出的相应器官替代移植，人类将有可能延年益寿。

目前国际上对干细胞的临床应用研究非常多，仅在临床注册网站上注册的干细胞移植治疗疾病的研究就达2100余项，特别是近几年来（2005年以来）注册开展项目数急剧增多，2002年68项，2003年64项，2004年45项，2005年246项，2006年227项，2007年307项，2008年331项， 2009年307项，2010年迄今为止也已有112项干细胞移植治疗方案注册。2009年1月，美国Geron公司甚至得到了FDA关于使用人胚胎干细胞分化细胞治疗疾病临床试验的批准。

近几年，中国干细胞研究成为最热门的领域，从1998年到2009年间，有2000余篇干细胞相关的文章发表在各大期刊上，发表论文的数目和影响因子也逐年攀升，仅2009年就发表1000篇，可见国内学术界对干细胞的研究越来越重视，水平也逐步提高。然而，论文质量和英美相比还有一定差距，从SCI网站上统计的数据可看出，英国发表的干细胞文章的引用率达15.30，美国发表的干细胞文章的引用率为11.37，日本为9.53，德国8.36，中国仅3.45。国家科技部也对干细胞研究设立重大专项，支持中国干细胞研究。

干细胞的来源