基本介紹

干（四聲）細(xì)胞即為起源細(xì)胞干細(xì)胞。簡(jiǎn)單來(lái)講，它是一類(lèi)具有多向分化潛能和自我復(fù)制能力的原始的未分化細(xì)胞，是形成哺乳類(lèi)動(dòng)物的各組織器官的原始細(xì)胞。干細(xì)胞在形態(tài)上具有共性，通常呈圓形或橢圓形，細(xì)胞體積小，核相對(duì)較大，細(xì)胞核多為常染色質(zhì)，具有較高的端粒酶活性。干細(xì)胞可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。

胚胎干細(xì)胞（Embryonic stem cell）的發(fā)育等級(jí)較高，是全能干細(xì)胞（Totipotent stem cell）

干細(xì)胞(1張)，而成體干細(xì)胞的發(fā)育等級(jí)較低，是多能干細(xì)胞或單能干細(xì)胞。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)干細(xì)胞是一類(lèi)具有自我更新和分化潛能并保持未分化狀態(tài)的細(xì)胞。它包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。干細(xì)胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機(jī)制和微環(huán)境因素的影響。目前人類(lèi)胚胎干細(xì)胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞可以橫向分化為其他類(lèi)型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

干細(xì)胞

在胚胎的發(fā)生發(fā)育中，單個(gè)受精卵可以分裂發(fā)育為多細(xì)胞的組織或器官。在成年動(dòng)物中，正常的生理代謝或病理?yè)p傷也會(huì)引起組織或器官的修復(fù)再生。胚胎的分化形成和成體組織的再生是干細(xì)胞進(jìn)一步分化的結(jié)果。胚胎干細(xì)胞

是全能的，具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成體組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞一般認(rèn)為具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織。

然而，這個(gè)觀點(diǎn)目前受到了挑戰(zhàn)。

最新的研究表明，組織特異性干細(xì)胞同樣具有分化成其他細(xì)胞或組織的潛能，這為干細(xì)胞的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了更廣泛的空間。

干細(xì)胞具有自我更新復(fù)制的能力（Self-renewing），能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。

發(fā)現(xiàn)

Stem Cell Discovery, a peer reviewed journal, provides a forum for prompt publication of original investigative papers and concise reviews. It will include all the primary discoveries from stem cell basic and translational research, specifically including the fields but not limited as the follows:

“干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)”是同行評(píng)審的開(kāi)源期刊

，由美國(guó)科研出版社發(fā)行，并且提供了一個(gè)論壇，可以迅速發(fā)表關(guān)于干細(xì)胞研究的調(diào)查文件和評(píng)論。包括所有主要的干細(xì)胞基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化研究和發(fā)現(xiàn)。包括以下具體的領(lǐng)域：

Stem Cell and Diseases（干細(xì)胞研究）

Stem Cell Development and Differentiation（干細(xì)胞發(fā)育和分化）

Stem Cell Therapy（干細(xì)胞療法）

Tissue Regeneration（組織再生）

分類(lèi)

按分化潛能：全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞，單能干細(xì)胞。

按發(fā)育狀態(tài)：胚胎干細(xì)胞，成體干細(xì)胞。

全能干細(xì)胞：具有形成完整個(gè)體的分化潛能，如受精卵。

多能干細(xì)胞：具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，如胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞

。

單能干細(xì)胞：只能向一種或兩種密切相關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型分化，如上皮組織基底層的干細(xì)胞，肌肉中的成肌細(xì)胞。

胚胎干細(xì)胞：ES細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一，在未來(lái)幾年，ES細(xì)胞移植和其它先進(jìn)生物技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用很可能在移植醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)革命性進(jìn)步。

成體干細(xì)胞：成年動(dòng)物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細(xì)胞，從而使組織和器官保持生長(zhǎng)和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。

造血干細(xì)胞：造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來(lái)源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性轉(zhuǎn)移性腫瘤疾病的最有效方法。與骨髓移植和外周血干細(xì)胞移植

相比，臍血干細(xì)胞移植的長(zhǎng)處在于無(wú)來(lái)源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。

神經(jīng)干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞的研究尚處初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。給帕金森氏綜合癥

患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)細(xì)胞，可治愈部分患者的癥狀。

周邊血干細(xì)胞：骨髓中存有人體內(nèi)最主要造血干細(xì)胞的來(lái)源,而周邊血干細(xì)胞則是指借由施打白細(xì)胞生長(zhǎng)激素(G-CSF),將骨髓中的干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)至血液中,再經(jīng)由血液分離機(jī)收集取得之干細(xì)胞.由于與骨髓干細(xì)胞極為相近,現(xiàn)已逐漸取代需要全身麻醉的骨髓抽取手術(shù).

脂肪干細(xì)胞：以往人們因塑身而抽出的脂肪,大部分都當(dāng)廢棄物丟掉,現(xiàn)經(jīng)由醫(yī)學(xué)專(zhuān)家研究證,脂肪中含有大量的間質(zhì)干細(xì)胞,間質(zhì)干細(xì)胞具有體外增生及多重分化的潛力,能運(yùn)用于組織與器官的再生與修復(fù).

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSC)：是干細(xì)胞家族的重要成員,來(lái)源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層.MSC最初在骨髓中發(fā)現(xiàn),因其具有多向分化潛能、造血支持和促進(jìn)干細(xì)胞植入、免疫調(diào)控和自我復(fù)制等特點(diǎn)而日益受到人們的關(guān)注.如間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)或體外特定的誘導(dǎo)條件下,可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞,連續(xù)傳代培養(yǎng)和冷凍保存后仍具有多向分化潛能,可作為理想的種子細(xì)胞用于衰老和病變引起的組織器官損傷修復(fù).骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞

由于其來(lái)源廣泛,易于分離培養(yǎng),并且具有較強(qiáng)的分化潛能和可自體移植等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到學(xué)者們的青睞,被認(rèn)為是不久即將被引入臨床治療的最優(yōu)干細(xì)胞.[3]

胚胎干細(xì)胞的分化性

胚胎干細(xì)胞具有萬(wàn)能分化性(pluripotency)功能，特點(diǎn)是可以細(xì)胞分化

(Cellular differentiation)成多種組織的能力，但無(wú)法獨(dú)自發(fā)育成一個(gè)個(gè)體。它可以差轉(zhuǎn)成為外胚層、中胚層及內(nèi)胚層三種胚層的成員，然后再差轉(zhuǎn)成為人體的220多種細(xì)胞種類(lèi)。

萬(wàn)能分化性是胚胎干細(xì)胞與在成年人體內(nèi)可找到的多功能干細(xì)胞的主要分別：多功能干細(xì)胞只能差轉(zhuǎn)成為某幾種特定的細(xì)胞種類(lèi)。在無(wú)外界提供差轉(zhuǎn)的刺激之下(即可在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下生長(zhǎng))，胚胎干細(xì)胞在經(jīng)過(guò)多重細(xì)胞分裂

之后，仍然能保有萬(wàn)能分化性。成人干細(xì)胞能否保有萬(wàn)能分化性，直到現(xiàn)在仍然有爭(zhēng)議。不過(guò)，有研究已示范了萬(wàn)能干細(xì)胞可以從成纖維細(xì)胞集叢產(chǎn)生出來(lái)。

胚胎干細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem cell，ES細(xì)胞）。

胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)（Inne

r Cell Mass）的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞具有全能性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。早在1970年Martin Evans已從小鼠中分離出胚胎干細(xì)胞并在體外進(jìn)行培養(yǎng)。而人的胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng)直到最近才獲得成功。

進(jìn)一步說(shuō)，胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一。ES細(xì)胞的研究可追溯到上世紀(jì)五十年代，由于畸胎瘤干細(xì)胞（EC細(xì)胞）的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始了ES細(xì)胞的生物學(xué)研究歷程。

目前許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞

為研究對(duì)象展開(kāi)的，如：德美醫(yī)學(xué)小組在去年成功的向試驗(yàn)鼠體內(nèi)移植了由ES細(xì)胞培養(yǎng)出的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。此后，密蘇里的研究人員通過(guò)鼠胚細(xì)胞移植技術(shù)，使癱瘓的貓恢復(fù)了部分肢體活動(dòng)能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入，生命科學(xué)家對(duì)人類(lèi)ES細(xì)胞的了解邁入了一個(gè)新的階段。在98年末，兩個(gè)研究小組成功的培養(yǎng)出人類(lèi)ES細(xì)胞，保持了ES細(xì)胞分化為各種體細(xì)胞的全能性。這樣就使科學(xué)家利用人類(lèi)ES細(xì)胞治療各種疾病成為可能。然而，人類(lèi)ES 細(xì)胞的研究工作引起了全世界范圍內(nèi)的很大爭(zhēng)議，出于社會(huì)倫理學(xué)方面的原因，有些國(guó)家甚至明令禁止進(jìn)行人類(lèi)ES細(xì)胞研究。無(wú)論從基礎(chǔ)研究角度來(lái)講還是從臨床應(yīng)用方面來(lái)看，人類(lèi)ES細(xì)胞帶給人類(lèi)的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在倫理方面可能造成的負(fù)面影響，因此要求展開(kāi)人類(lèi)ES細(xì)胞研究的呼聲也一浪高似一浪。

成體干細(xì)胞

成年動(dòng)物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細(xì)胞，從而使組織和器官保持生長(zhǎng)和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。過(guò)去認(rèn)為成體干細(xì)胞主要包括上皮干細(xì)胞和造血干細(xì)胞。最近研究表明，以往認(rèn)為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細(xì)胞，說(shuō)明成體干細(xì)胞普遍存在，問(wèn)題是如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞。成體干細(xì)胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中。微環(huán)境中的間質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生一系列生長(zhǎng)因子

或配體，與干細(xì)胞相互作用，控制干細(xì)胞的更新和分化。

造血干細(xì)胞

造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來(lái)源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中、胎盤(pán)組織中。今年年初，協(xié)和醫(yī)大血液學(xué)研究所的龐文新又在肌肉組織中發(fā)現(xiàn)了具有造血潛能的干細(xì)胞。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性和轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤疾病的最有效方法。

在臨床治療中，造血干細(xì)胞應(yīng)用較早，在20世紀(jì)五十年代，臨床上就開(kāi)始應(yīng)用骨髓移植（BMT）方法來(lái)治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末，外周血干細(xì)胞移植（PBSCT）技術(shù)逐漸推廣開(kāi)來(lái)，絕大多數(shù)為自體外周血干細(xì)胞移植（APBSCT），在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療，且效果令人滿意。與兩者相比，臍血干細(xì)胞移植的長(zhǎng)處在于無(wú)來(lái)源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。

在今年初，東北地區(qū)首例臍血干細(xì)胞移植成功，又為中國(guó)造血干細(xì)胞移植技術(shù)注入新的活力。隨著臍血干細(xì)胞移植技術(shù)的不斷完善，它可能會(huì)代替目前APBSCT的地位，為全世界更多的血液病及惡性腫瘤的患者帶來(lái)福音。

神經(jīng)干細(xì)胞

神經(jīng)干細(xì)胞關(guān)于神經(jīng)干細(xì)胞研究起步較晚，由于分離神經(jīng)干細(xì)胞所需的胎兒腦組織較難取材，加之胚胎細(xì)胞研究的爭(zhēng)議尚未平息，神經(jīng)干細(xì)胞的研究仍處于初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)

疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。腦和脊髓由于血腦屏障的存在使之在干細(xì)胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，如：給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞，可治愈部分患者癥狀。除此之外，神經(jīng)干細(xì)胞的功能還可延伸到藥物檢測(cè)方面，對(duì)判斷藥物有效性、毒性有一定的作用。實(shí)際上，到目前為止，人們對(duì)干細(xì)胞的了解仍存在許多盲區(qū)。2000年年初美國(guó)研究人員無(wú)意中發(fā)現(xiàn)在胰腺中存有干細(xì)胞；加拿大研究人員在人、鼠、牛的視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了始終處于“休眠狀態(tài)的干細(xì)胞”；有些科學(xué)家證實(shí)骨髓干細(xì)胞可發(fā)育成肝細(xì)胞，腦干細(xì)胞可發(fā)育成血細(xì)胞。

隨著干細(xì)胞研究領(lǐng)域向深度和廣度不斷擴(kuò)展，人們對(duì)干細(xì)胞的了解也將更加全面。21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代，也是為人類(lèi)的健康長(zhǎng)壽創(chuàng)造世界奇跡

的時(shí)代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。

肌肉干細(xì)胞

成肌細(xì)胞(myoblasts）可發(fā)育分化為成肌細(xì)胞(myocytes），后者可互相融合成為多核的肌纖維，形成骨骼肌最基本的結(jié)構(gòu)。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells,MSC）是干細(xì)胞家族的重要成員，來(lái)源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層。MSC最初在骨髓中發(fā)現(xiàn)，因其具有多向分化潛能、造血支持和促進(jìn)干細(xì)胞植入、免疫調(diào)控和自我復(fù)制等特點(diǎn)而日益受到人們的關(guān)注。如間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)或體外特定的誘導(dǎo)條件下，可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞，連續(xù)傳代培養(yǎng)和冷凍保存后仍具有多向分化潛能，可作為理想的種子細(xì)胞用于衰老和病變引起的組織器官損傷修復(fù)。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞由于其來(lái)源廣泛，易于分離培養(yǎng)，并且具有較強(qiáng)的分化潛能和可自體移植等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到學(xué)者們的青睞，被認(rèn)為是不久即將被引入臨床治療的最優(yōu)干細(xì)胞。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

一.具有強(qiáng)大的增殖能力和多向分化潛能，在適宜的體內(nèi)或體外環(huán)境下不僅可分化為造血細(xì)胞，還具有分化為肌細(xì)胞、肝細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的能力。

二.具有免疫調(diào)節(jié)

功能，通過(guò)細(xì)胞間的相互作用及產(chǎn)生細(xì)胞因子抑制T細(xì)胞的增殖及其免疫反應(yīng) ，從而發(fā)揮免疫重建的功能。

三.具有來(lái)源方便，易于分離、培養(yǎng)、擴(kuò)增和純化，多次傳代擴(kuò)增后仍具有干細(xì)胞特性，不存在免疫排斥的特性。

心臟干細(xì)胞

以色列的科學(xué)家研究出了一種用干細(xì)胞做成的心臟，這是由干細(xì)胞的分裂形成的。

胎盤(pán)造血干細(xì)胞

胎盤(pán)是胎兒和母親血液交換的場(chǎng)所，含有非常豐富的血液微循環(huán)。人在母親子宮內(nèi)發(fā)育的階段，胎盤(pán)是首先形成的器官之一。胎盤(pán)中含有大量的早期干細(xì)胞，包括數(shù)量豐富的造血干細(xì)胞。這些干細(xì)胞在胎盤(pán)中行使著造血的功能。小孩出生后剝離的胎盤(pán)內(nèi)所含的造血干細(xì)胞，可以分化形成各種血細(xì)胞（紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等）的祖宗，注射到體內(nèi)可以發(fā)揮造血功能。

胎盤(pán)亞全能干細(xì)胞

亞全能干細(xì)胞自胚胎形成的第5到7天開(kāi)始出現(xiàn)，能分化形成200多種人體組織器官細(xì)胞，但不能形成一個(gè)完整的人體。胎盤(pán)亞全能干細(xì)胞是來(lái)源于新生兒胎盤(pán)組織的一族亞全能干細(xì)胞，其在發(fā)育階段與胚胎干細(xì)胞接近，具備分化形成三個(gè)胚層的組織細(xì)胞的能力，但不會(huì)形成畸胎瘤。

基礎(chǔ)應(yīng)用

干細(xì)胞的調(diào)控是指給出適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對(duì)干細(xì)胞的增殖和分化進(jìn)行調(diào)控，使之向指定的方向發(fā)展。

內(nèi)源性調(diào)控

干細(xì)胞自身有許多調(diào)控因子可對(duì)外界信號(hào)起反應(yīng)從而調(diào)節(jié)其增殖和分化，包括調(diào)節(jié)細(xì)胞不對(duì)稱(chēng)分裂的人體胚胎干細(xì)胞蛋白

，控制基因表達(dá)的核因子等。另外，干細(xì)胞在終末分化之前所進(jìn)行的分裂次數(shù)也受到細(xì)胞內(nèi)調(diào)控因子的制約。

⑴細(xì)胞內(nèi)蛋白對(duì)干細(xì)胞分裂的調(diào)控：

干細(xì)胞分裂可能產(chǎn)生新的干細(xì)胞或分化的功能細(xì)胞。這種分化的不對(duì)稱(chēng)是由于細(xì)胞本身成分的不均等分配和周?chē)h(huán)境的作用造成的。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白，特別是細(xì)胞骨架成分對(duì)細(xì)胞的發(fā)育非常重要。如在果蠅卵巢中，調(diào)控干細(xì)胞不對(duì)稱(chēng)分裂的是一種稱(chēng)為收縮體的細(xì)胞器，包含有許多調(diào)節(jié)蛋白，如膜收縮蛋白和細(xì)胞周期素A。收縮體與紡錘體的結(jié)合決定了干細(xì)胞分裂的部位，從而把維持干細(xì)胞性狀所必需的成分保留在子代干細(xì)胞

中。

⑵轉(zhuǎn)錄因子

的調(diào)控 ：

在脊椎動(dòng)物中，轉(zhuǎn)錄因子對(duì)干細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)非常重要。比如在胚胎干細(xì)胞的發(fā)生中，轉(zhuǎn)錄因子Oct4是必需的。Oct4是一種哺乳動(dòng)物早期胚胎細(xì)胞表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，它誘導(dǎo)表達(dá)的靶基因產(chǎn)物是FGF-4等生長(zhǎng)因子，能夠通過(guò)生長(zhǎng)因子的旁分泌作用調(diào)節(jié)干細(xì)胞以及周?chē)甜B(yǎng)層的進(jìn)一步分化。Oct4缺失突變的胚胎只能發(fā)育到囊胚期，其內(nèi)部細(xì)胞不能發(fā)育成內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)。另外白血病抑制因子（LIF）對(duì)培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞的自我更新有促進(jìn)作用，而對(duì)人的成體干細(xì)胞無(wú)作用，說(shuō)明不同種屬間的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是不完全一致的。又如Tcf/Lef轉(zhuǎn)錄因子家族對(duì)上皮干細(xì)胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信號(hào)通路的中間介質(zhì)，當(dāng)與β-Catenin形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物后，促使角質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能狀態(tài)并分化為毛囊。

外源性調(diào)控

除內(nèi)源性調(diào)控外，干細(xì)胞的分化還可受到其周?chē)M織及細(xì)胞外基質(zhì)等外源性因素的影響。

⑴分泌因子 ：

間質(zhì)細(xì)胞能夠分泌許多因子，維持干細(xì)胞的增殖，分化和存活。有兩類(lèi)因子在不同組織甚至不同種屬中成體干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)育為不同組織都發(fā)揮重要作用，它們是TGFβ家族和Wnt信號(hào)通路。比如TGF家族中至少有兩個(gè)成員能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴干細(xì)胞的分化。最近研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)細(xì)胞衍生的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（GDNF）不僅能夠促進(jìn)多種神經(jīng)元的存活和分化，還對(duì)精原細(xì)胞的再生和分化有決定作用。GDNF缺失的小鼠表現(xiàn)為干細(xì)胞數(shù)量的減少，而GDNF的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致未分化的精原細(xì)胞的累積[3]。Wnts的作用機(jī)制是通過(guò)阻止β-Catenin分解從而激活Tcf/Lef介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)干細(xì)胞的分化。比如在線蟲(chóng)卵裂球的分裂中，鄰近細(xì)胞誘導(dǎo)的Wnt信號(hào)通路能夠控制紡錘體的起始和內(nèi)胚層的分化。

⑵膜蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用 ：

有些信號(hào)是通過(guò)細(xì)胞-細(xì)胞的直接接觸起作用的。β-Catenin就是一種介導(dǎo)細(xì)胞粘附連接的結(jié)構(gòu)成分。除此之外，穿膜蛋白Notch及其配體Delta或Jagged也對(duì)干細(xì)胞分化有重要影響。在果蠅的感覺(jué)器官前體細(xì)胞，脊椎動(dòng)物的胚胎及成年組織包括視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮、骨骼肌和血液系統(tǒng)中，Notch信號(hào)都起著非常重要的作用。當(dāng)Notch與其配體結(jié)合時(shí)，干細(xì)胞進(jìn)行非分化性增殖；當(dāng)Notch活性被抑制時(shí)，干細(xì)胞進(jìn)入分化程序，發(fā)育為功能細(xì)胞[4]。

⑶整合素（Integrin）與細(xì)胞外基質(zhì)：

整合素家族是介導(dǎo)干細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)粘附的最主要的分子。整合素與其配體的相互作用為干細(xì)胞的非分化增殖提供了適當(dāng)?shù)奈h(huán)境。比如當(dāng)β1整合素喪失功能時(shí)，上皮干細(xì)胞逃脫了微環(huán)境的制約，分化成角質(zhì)細(xì)胞。此外細(xì)胞外基質(zhì)通過(guò)調(diào)節(jié)β1整合素的表達(dá)和激活，從而影響干細(xì)胞的分布和分化方向。

干細(xì)胞的可塑性

越來(lái)越多的證據(jù)表明，當(dāng)成體干細(xì)胞被移植入受體中，它們表現(xiàn)出很強(qiáng)的可塑性。通常情況下，供體的干細(xì)胞在受體中分化為與其組織來(lái)源一致的細(xì)胞。而在某些情況下干細(xì)胞的分化并不遵循這種規(guī)律。1999年Goodell等人分離出小鼠的肌肉干細(xì)胞，體外培養(yǎng)5天后，與少量的骨髓間質(zhì)細(xì)胞一起移植入接受致死量輻射的小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌肉干細(xì)胞會(huì)分化為各種血細(xì)胞系。這種現(xiàn)象被稱(chēng)為干細(xì)胞的橫向分化（trans-differentiation）[5]。關(guān)于橫向分化的調(diào)控機(jī)制目前還不清楚。大多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為干細(xì)胞的分化與微環(huán)境密切相關(guān)。可能的機(jī)制是，干細(xì)胞進(jìn)入新的微環(huán)境后，對(duì)分化信號(hào)的反應(yīng)受到周?chē)谶M(jìn)行分化的細(xì)胞的影響，從而對(duì)新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號(hào)做出反應(yīng)。

克隆豬、克隆羊，其技術(shù)的機(jī)制原理和干細(xì)胞是一致的。

歷史情況

干細(xì)胞的研究被認(rèn)為開(kāi)始于1960年代，在加拿大科學(xué)家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤爾的研究之后。體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞1959年，美國(guó)首次報(bào)道了通過(guò)體外受精

（ⅣF）動(dòng)物。

60年代，幾個(gè)近親種系的小鼠睪丸畸胎瘤的研究表明其來(lái)源于胚胎生殖細(xì)胞（embryonic germ cells,EG細(xì)胞），此工作確立了胚胎癌細(xì)胞（embryonic carcinoma cells,EC細(xì)胞）是一種干細(xì)胞。

1968年，Edwards 和Bavister 在體外獲得了第一個(gè)人卵子。

70年代，EC細(xì)胞注入小鼠胚泡產(chǎn)生雜合小鼠。培養(yǎng)的SC細(xì)胞作為胚胎發(fā)育

的模型，雖然其染色體的數(shù)目屬于異常。

1978年，第一個(gè)試管嬰兒，Louise Brown 在英國(guó)誕生。

1981年，Evan,Kaufman 和Martin從小鼠胚泡內(nèi)細(xì)胞群

分離出小鼠ES細(xì)胞。他們建立了小鼠ES細(xì)胞體外培養(yǎng)條件。由這些細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞系有正常的二倍型，像原生殖細(xì)胞一樣產(chǎn)生三個(gè)胚層的衍生物。將ES細(xì)胞注入上鼠，能誘導(dǎo)形成畸胎瘤。

1984—1988年，Anderews 等人從人睪丸畸胎瘤細(xì)胞系Tera-2中產(chǎn)生出多能的、可鑒定的（克隆化的）細(xì)胞，稱(chēng)之為胚胎癌細(xì)胞（embryonic carcinoma cells,EC細(xì)胞）。克隆的人EC細(xì)胞在視黃酸的作用下分化形成神經(jīng)元樣細(xì)胞和其他類(lèi)型的細(xì)胞。

1989年，Pera 等分離了一個(gè)人EC細(xì)胞系，此細(xì)胞系能產(chǎn)生出三個(gè)胚層的組織。這些細(xì)胞是非整倍體的（比正常細(xì)胞染色體多或少），他們?cè)隗w外的分化潛能是有限的。

1994年，通過(guò)體外授精和病人捐獻(xiàn)的人胚泡處于2-原核期。胚泡內(nèi)細(xì)胞群在培養(yǎng)中得以保存其周邊有滋養(yǎng)層細(xì)胞聚集，ES樣細(xì)胞位于中央。

1998年美國(guó)有兩個(gè)小組分別培養(yǎng)出了人的多能（pluripotent）干細(xì)胞：James A. Thomson在Wisconsin干細(xì)胞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組從人胚胎組織中培養(yǎng)出了干細(xì)胞株。他們使用的方法是：人卵體外受精后，將胚胎培育到囊胚階段，提取 inner cell mass細(xì)胞，建立細(xì)胞株。經(jīng)測(cè)試這些細(xì)胞株的細(xì)胞表面marker 和酶活性，證實(shí)他們就是全能干細(xì)胞。用這種方法，每個(gè)胚胎可取得15－20干細(xì)胞用于培養(yǎng)。John D. Gearhart在Johns Hopkins大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的另一個(gè)研究小組也從人胚胎組織中建立了干細(xì)胞株。他們的方法是：從受精后5－9周人工流產(chǎn)的胚胎中提取生殖母細(xì)胞（primordial germ cell）。由此培養(yǎng)的細(xì)胞株，證實(shí)具有全能干細(xì)胞的特征。

2000年，由Pera、Trounson 和Bongso 領(lǐng)導(dǎo)的新加坡和澳大利亞科學(xué)家從治療不育癥的夫婦捐贈(zèng)的胚泡內(nèi)細(xì)胞群中分離得到人ES細(xì)胞，這些細(xì)胞體外增殖，保持正常的核型，自發(fā)分化形成來(lái)源于三個(gè)胚層的體細(xì)胞系。將其注入免疫缺陷小鼠錯(cuò)開(kāi)內(nèi)產(chǎn)生畸胎瘤。

2003，建立了人類(lèi)皮膚細(xì)胞與兔子卵細(xì)胞種間融合的方法，為人胚胎干細(xì)胞研究提供了新的途徑。

2004年，Massachusetts Advanced Cell Technology 報(bào)道克隆小鼠的干細(xì)胞可以通過(guò)形成細(xì)小血管的心肌細(xì)胞修復(fù)心衰小鼠的心肌損傷。這種克隆細(xì)胞比來(lái)源于骨髓的成體干細(xì)胞修復(fù)作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕組織和恢復(fù)心肌功能。這是首次顯示克隆干細(xì)胞在活體動(dòng)物體內(nèi)修復(fù)受損組織。

分類(lèi)來(lái)源

根據(jù)其發(fā)育階段，干細(xì)胞可分為胚胎干細(xì)胞（Embryonic Stem Cell）和成體干細(xì)胞（Adult Stem Cell）。干細(xì)胞種類(lèi)(4張)胚胎干細(xì)胞包括ES細(xì)胞（Embryonic Stem Cell）、EG 細(xì)胞（Embryonic Germ Cell）；成體干細(xì)胞包括神經(jīng)干細(xì)胞（Neural Stem Ce11，NSC）、血液干細(xì)胞（Hematopoietic Stem Cell，HSC）、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesen chymal Stem Cell，MSC），表皮干細(xì)胞（EPidexmis Stem Cell）等。也有報(bào)導(dǎo)，按其分化潛能的大小，干細(xì)胞可分為三類(lèi)：一是全能干細(xì)胞（Totipotent Stem Cell），二是單能干細(xì)胞（Embryonic Stem Cell），三是多能干細(xì)胞（Multipotent Stem Ce11）。　 胚胎干細(xì)胞可來(lái)源于畸胎瘤細(xì)胞（EC）、桑椹球細(xì)胞（ES）、囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ES）、擬胚體細(xì)胞（ES）、生殖原基細(xì)胞（EG）等。　 當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（Inner Cell Mass）分離出來(lái)進(jìn)行培養(yǎng)，在一定條件下，這些細(xì)胞可在體外“無(wú)限期”地增殖傳代，同時(shí)還保持其全能性，因此被稱(chēng)為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞在培養(yǎng)條件下，若加入白血病抑制因子LIF（Leu kaemia Inhlbitory Factor），則能保持在未分化狀態(tài)，若去掉LIF，胚胎干細(xì)胞迅速分化，最終產(chǎn)生多種細(xì)胞系，如肌肉細(xì)胞、血細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞或發(fā)育成“胚胎體”。

　 干細(xì)胞按能力可以分為以下四類(lèi)：

全能干細(xì)胞

由卵和精細(xì)胞的融合產(chǎn)生受精卵。而受精卵在形成胚胎過(guò)程中四細(xì)胞期之前任一細(xì)胞皆是全能干細(xì)胞。具有發(fā)展成獨(dú)立個(gè)體的能力。也就是說(shuō)能發(fā)展成一個(gè)個(gè)體的細(xì)胞就稱(chēng)為全能干細(xì)胞。

萬(wàn)能干細(xì)胞

是全能干細(xì)胞的后裔，無(wú)法發(fā)育成一個(gè)個(gè)體，但具有可以發(fā)育成多種組織的能力的細(xì)胞。

多能干細(xì)胞

只能分化成特定組織或器官等特定族群的細(xì)胞（例如血細(xì)胞，包括紅血細(xì)胞、白血細(xì)胞和血小板）。

專(zhuān)一性干細(xì)胞

只能產(chǎn)生一種細(xì)胞類(lèi)型；但是，具有自更新屬性，將其與非干細(xì)胞區(qū)分開(kāi)。

成體干細(xì)胞可以由下列幾個(gè)方面得到：⑴胚胎細(xì)胞——由胚胎干細(xì)胞定向分化，或移植分化而成。⑵胚胎組織——由分離胚胎組織、細(xì)胞分離、或培養(yǎng)而成。⑶成體組織——由臍血、新生兒胎盤(pán)、骨髓、外周血、骨髓間質(zhì)、脂肪細(xì)胞等得到。　 干細(xì)胞是自我復(fù)制還是分化成為功能細(xì)胞，主要由于細(xì)胞本身的狀態(tài)和微環(huán)境因素所決定。干細(xì)胞本身的狀態(tài)，包括調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的各種周期素（Cyclin）和周期素依賴(lài)激酶（Cyclin－Dependent Kinase）、基因轉(zhuǎn)錄因子、影響細(xì)胞不對(duì)稱(chēng)分裂的細(xì)胞質(zhì)因子。微環(huán)境因素，包括干細(xì)胞與周?chē)?xì)胞，干細(xì)胞與外基質(zhì)以及干細(xì)胞與各種可溶性因子的相互作用。

亞全能干細(xì)胞

亞全能干細(xì)胞自胚胎形成的第5到7天開(kāi)始出現(xiàn)，能分化形成200多種人體組織器官細(xì)胞，但不能形成一個(gè)完整的人體。胎盤(pán)亞全能干細(xì)胞是來(lái)源于新生兒胎盤(pán)組織的一族亞全能干細(xì)胞，其在發(fā)育階段與胚胎干細(xì)胞接近，具備分化形成三個(gè)胚層的組織細(xì)胞的能力，但不會(huì)形成畸胎瘤。

研究現(xiàn)狀

當(dāng)前，干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)的研究已成為自然科學(xué)中最為引人注目的領(lǐng)域。中國(guó)在干細(xì)胞低溫超低溫氣相、液相保存技術(shù)、定向溫度保存技術(shù)及超低溫干細(xì)胞保存抗損傷技術(shù)等處于世界領(lǐng)先水平。干細(xì)胞理論的日臻完善和技術(shù)的迅猛發(fā)展必將在疾病治療和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域產(chǎn)生劃時(shí)代的成果，是對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)療手段和醫(yī)療觀念的一場(chǎng)重大革命。　

采用干細(xì)胞治療有著多種優(yōu)勢(shì)：低毒性（或無(wú)毒性），即使不完全了解疾病發(fā)病的確切機(jī)理治療也可達(dá)到較好的治療效果，自身干細(xì)胞移植可避免產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，對(duì)傳統(tǒng)治療方法療效較差的疾病多有驚人的效果。

干細(xì)胞美容

人體的衰老，皺紋的出現(xiàn)，究其根源實(shí)質(zhì)上都是細(xì)胞的衰老和減少。而細(xì)胞的衰老和減少則是由干細(xì)胞老化引起的。干細(xì)胞是各種組織細(xì)胞更新?lián)Q代的種子細(xì)胞，是人體細(xì)胞的生產(chǎn)廠。干細(xì)胞族群的老化嚴(yán)重減弱了其增殖和分化的能力，新生的細(xì)胞補(bǔ)充不足，衰老細(xì)胞不能及時(shí)被替代，全身各系統(tǒng)功能下降，讓人一天天老去。而你的皮膚，也因?yàn)槠つw干細(xì)胞的衰老而無(wú)法及時(shí)更新，衰老的皮膚得不到修復(fù)，所以，你有了皺紋，失去了青春容顏。干細(xì)胞美容原理是通過(guò)輸注特定的多種細(xì)胞（包括各種干細(xì)胞和免疫細(xì)胞），激活人體自身的“自愈功能”，對(duì)病變的細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)充與調(diào)控，激活細(xì)胞功能，增加正常細(xì)胞的數(shù)量，提高細(xì)胞的活性，改善細(xì)胞的質(zhì)量，防止和延緩細(xì)胞的病變，恢復(fù)細(xì)胞的正常生理功能，從而達(dá)到疾病康復(fù)、對(duì)抗衰老的目的。

最新進(jìn)展

2011年5月，《自然》期刊發(fā)表研究報(bào)告指出，用皮膚干細(xì)胞制成的細(xì)胞組織，盡管是來(lái)自同一病患體內(nèi)的細(xì)胞，都可能受到病患體內(nèi)免疫系統(tǒng)的排斥，這項(xiàng)報(bào)告讓干細(xì)胞治病的前景受到挫折。

研究人員是用與胚胎干細(xì)胞類(lèi)似特點(diǎn)的皮膚細(xì)胞，制成誘發(fā)性多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells，簡(jiǎn)稱(chēng)iPS細(xì)胞）。這種細(xì)胞理論上可變?yōu)樯窠?jīng)、心臟、肝臟或其他器官的細(xì)胞，也可進(jìn)行移植，修補(bǔ)受損的器官。

iPS細(xì)胞2007年最初制成時(shí)，科學(xué)家深感震撼，因?yàn)檫@種細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞缺乏ips細(xì)胞在人類(lèi)研究疾病工作中的用途的兩大優(yōu)點(diǎn)，一是沒(méi)有爭(zhēng)議，無(wú)需毀壞人類(lèi)胚胎；二是因用病患本身的皮膚細(xì)胞制成，所以應(yīng)當(dāng)不會(huì)受到免疫系統(tǒng)的排斥。

但第二個(gè)理論上的優(yōu)點(diǎn)從未經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)，直至圣地牙哥加州大學(xué)的華裔生物學(xué)家徐陽(yáng)

(Yang Xu，音譯）和同事在試驗(yàn)中才發(fā)現(xiàn)，用老鼠皮膚制成的iPS細(xì)胞，在屬性相同的老鼠體內(nèi)受到排斥。

很多科學(xué)家也對(duì)這樣的結(jié)果感到驚訝。高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公司科學(xué)主管蘭札說(shuō)：「干細(xì)胞的臨床應(yīng)用前景更加黯淡了。」他說(shuō)，在老鼠身上的試驗(yàn)，不清楚是否在人類(lèi)身上也產(chǎn)生同樣結(jié)果，但一些科學(xué)家認(rèn)為，結(jié)果可能相同。

一些研究人員數(shù)月前指出，iPS細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生多種形式的基因突變，最新的研究結(jié)果更使iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景失色。

波士頓兒童醫(yī)院的干細(xì)胞移植計(jì)畫(huà)主任戴利說(shuō)：「這表明我們對(duì)干細(xì)胞的本質(zhì)仍然不甚了解，任何新技術(shù)在初期階段都是先表現(xiàn)得癡迷，然後才變得現(xiàn)實(shí)，我沒(méi)料到會(huì)是這樣的結(jié)果。」

研究意義

分化后的細(xì)胞，往往由于高度分化而完全喪失了再分化的能力，這樣的細(xì)胞最終將衰老和死亡。然而，誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞（iPS）的基本實(shí)驗(yàn)思路動(dòng)物體在發(fā)育的過(guò)程中，體內(nèi)卻始終保留了一部分未分化的細(xì)胞，這就是干細(xì)胞，干細(xì)胞的衰老是機(jī)體衰老或人類(lèi)衰老的重要因素，因而，人體干細(xì)胞移植（或注射）對(duì)阻止人類(lèi)衰老意義重大。干細(xì)胞又叫做起源細(xì)胞、萬(wàn)用細(xì)胞，是一類(lèi)具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。可以這樣說(shuō)，動(dòng)物體就是通過(guò)干細(xì)胞的分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的更新，從而保證動(dòng)物體持續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育的。

干細(xì)胞根據(jù)其分化潛能的大小，可以分為兩類(lèi)：全能干細(xì)胞和組織干細(xì)胞。前者可以分化、發(fā)育成完整的動(dòng)物個(gè)體，后者則是一種或多種組織器官的起源細(xì)胞。人的胚胎干細(xì)胞可以發(fā)育成完整的人，所以屬于全能干細(xì)胞。

早在19世紀(jì)，發(fā)育生物學(xué)家就知道，卵細(xì)胞受精后很快就開(kāi)始分裂，先是1個(gè)受精卵分裂成2個(gè)細(xì)胞，然后繼續(xù)分裂，直至分裂成有16至32個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞團(tuán)，叫做桑椹胚。這時(shí)如果將組成桑椹胚

的細(xì)胞一一分開(kāi)，并分別植入到母體的子宮內(nèi)，則每個(gè)細(xì)胞都可以發(fā)育成一個(gè)完整的胚胎。這種細(xì)胞就是胚胎干細(xì)胞，屬于全能干細(xì)胞。骨髓、臍帶、胎盤(pán)和脂肪中則可以獲取組織干細(xì)胞。每個(gè)人的體內(nèi)都有一些終生與自己相伴的干細(xì)胞。但是，人的年齡越大，干細(xì)胞就越少。為了彌補(bǔ)干細(xì)胞的不足，一些科學(xué)家建議從胚胎或胎兒以及其他動(dòng)物身上獲取干細(xì)胞。進(jìn)行培養(yǎng)和研究。

干細(xì)胞的用途非常廣泛，涉及到醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。目前，科學(xué)家已經(jīng)能夠在體外鑒別、分離、純化、擴(kuò)增和培養(yǎng)人體胚胎干細(xì)胞，并以這樣的干細(xì)胞為“種子”，培育出一些人的組織器官。干細(xì)胞及其衍生組織器官的廣泛臨床應(yīng)用，將產(chǎn)生一種全新的醫(yī)療技術(shù)，也就是再造人體正常的甚至年輕的組織器官，從而使人能夠用上自己的或他人的干細(xì)胞或由干細(xì)胞所衍生出的新的組織器官，來(lái)替換自身病變的或衰老的組織器官。假如某位老年人能夠使用上自己或他人嬰幼兒時(shí)期或者青年時(shí)期保存起來(lái)的干細(xì)胞及其衍生組織器官，那么，這位老年人的壽命就可以得到明顯的延長(zhǎng)。美國(guó)《科學(xué)》雜志于1999年將干細(xì)胞研究列為世界十大科學(xué)成就的第一，排在人類(lèi)基因組測(cè)序和克隆技術(shù)

之前。

新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)院和中央醫(yī)院通過(guò)臍帶血干細(xì)胞移植手術(shù)，根治了一名因家族遺傳而患上嚴(yán)重的地中海貧血癥的男童，這是世界上第一例移植非親屬的臍帶血干細(xì)胞而使患者痊愈的手術(shù)。醫(yī)生們認(rèn)為，臍帶血干細(xì)胞移植手術(shù)并不復(fù)雜，就像給患者輸血一樣。由于臍帶血自身固有的特性，使得用臍帶血干細(xì)胞進(jìn)行移植比用骨髓進(jìn)行移植更加有效。現(xiàn)在，利用造血干細(xì)胞移植技術(shù)已經(jīng)逐漸成為治療白血病、各種惡性腫瘤放化療后引起的造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能障礙

等疾病的一種重要手段。科學(xué)家預(yù)言，用神經(jīng)干細(xì)胞替代已被破壞的神經(jīng)細(xì)胞，有望使因脊髓損傷而癱瘓的病人重新站立起來(lái)；不久的將來(lái)，失明、帕金森氏綜合癥、艾滋病、老年性癡呆、心肌梗塞和糖尿病等絕大多數(shù)疾病的患者，都可望借助干細(xì)胞移植手術(shù)獲得康復(fù)。

同胚胎干細(xì)胞相比，成人身體上的干細(xì)胞只能發(fā)育成20多種組織器官，而胚胎干細(xì)胞則能發(fā)育成幾乎所有的組織器官。但是，如果從胚胎中提取干細(xì)胞，胚胎就會(huì)死亡。因此，倫理道理問(wèn)題就成為當(dāng)前胚胎干細(xì)胞研究的最大問(wèn)題之一。美國(guó)政府明確反對(duì)破壞新的胚胎以獲取胚胎干細(xì)胞，美國(guó)眾議院甚至提出全面禁止胚胎干細(xì)胞克隆研究的法案。美國(guó)的一些科學(xué)家則對(duì)此提出了尖銳的批評(píng)，他們認(rèn)為，將干細(xì)胞用于醫(yī)學(xué)研究，在減輕患者痛苦方面很有潛力。如果浪費(fèi)這樣一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)，結(jié)果將是悲劇性的。

中國(guó)的干細(xì)胞研究和應(yīng)用已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)，早在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始了骨髓干細(xì)胞移植方面的研究，目前研究和應(yīng)用得最多的是造血干細(xì)胞。1992年，中國(guó)內(nèi)地第一個(gè)骨髓移植非親屬供者登記組在北京成立，“中華骨髓庫(kù)”也正式接受捐贈(zèng)。2002年，北京建立了臍帶血干細(xì)胞庫(kù)。關(guān)于胚胎干細(xì)胞的研究，中國(guó)目前還沒(méi)有明確的法律規(guī)定。　2009年，國(guó)家干細(xì)胞工程技術(shù)研究中心醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化基地在上海成立，干細(xì)胞技術(shù)進(jìn)入臨床應(yīng)用階段。NIH（美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院）關(guān)于胚胎干細(xì)胞研究的指導(dǎo)原則。