什么是干細(xì)胞？干細(xì)胞的作用又有哪些？
干細(xì)胞是具有自我復(fù)制、多向分化和歸巢潛能的原始細(xì)胞，是機(jī)體的原始細(xì)胞，是形成人體各種組織器官的祖細(xì)胞。像樹干一樣，可以長出樹枝、樹葉、花朵和果實(shí)。
如今，科學(xué)家已經(jīng)成功地從許多器官或組織中分離出干細(xì)胞，包括視網(wǎng)膜干細(xì)胞、胰腺干細(xì)胞和成骨細(xì)胞。研究表明，干細(xì)胞不僅存在于胚胎中，也存在于成人體內(nèi)，從臍帶血、臍帶、胎盤、骨髓、脂肪、血液等組織中均可分離出相應(yīng)的干細(xì)胞。
一、什么是干細(xì)胞？
干細(xì)胞是一種具有自我更新能力的多能細(xì)胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞。干細(xì)胞根據(jù)其發(fā)育階段可分為胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)和成體干細(xì)胞(體細(xì)胞干細(xì)胞)。根據(jù)干細(xì)胞的發(fā)育潛能，干細(xì)胞可分為三類:全能干細(xì)胞(TSC)、多能干細(xì)胞(multiple stem cells)和單能干細(xì)胞(uni penalty stem cells)。干細(xì)胞是未成熟的細(xì)胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能。它們在醫(yī)學(xué)界被稱為“萬能細(xì)胞”。
二、干細(xì)胞有什么特點(diǎn)？
干細(xì)胞(Stem cells)是指同時(shí)具有自我更新能力和分化能力的細(xì)胞。自我更新是指母細(xì)胞分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中至少有一個(gè)具有與母細(xì)胞相同的自我更新和分化能力。分化意味著由母細(xì)胞分裂形成的至少一個(gè)子細(xì)胞具有與母細(xì)胞不同的表型。通過改變性狀培養(yǎng)出來的細(xì)胞，可以分裂成與自身表型相同的細(xì)胞，但沒有分化能力，所以不能稱為干細(xì)胞。生物界存在具有類似干細(xì)胞特征的生物(如酵母)。酵母通過無性繁殖產(chǎn)生與自身相同的個(gè)體，因此可以說酵母具有良好的干細(xì)胞特性。在有性生殖中，通過減數(shù)分裂形成具有不同表型的細(xì)胞。
干細(xì)胞的自我更新能力
干細(xì)胞的自我更新大致可以分為兩種模式(對稱細(xì)胞分裂)。這種分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞是與母細(xì)胞相同的干細(xì)胞，利用這種復(fù)制模式來增加干細(xì)胞的數(shù)量。另一種是通過不對稱細(xì)胞分裂進(jìn)行自我更新，即兩個(gè)子細(xì)胞中只有一個(gè)與母細(xì)胞相同，而另一個(gè)是分化的。這種復(fù)制模式使干細(xì)胞保持在一定數(shù)量。
上述復(fù)制模式屬于干細(xì)胞的自律控制模式，可以導(dǎo)致另一種模式。當(dāng)干細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，它暫時(shí)失去母細(xì)胞的干細(xì)胞特性，然后兩個(gè)子細(xì)胞中至少有一個(gè)回到微環(huán)境中，獲得與母細(xì)胞相同的干細(xì)胞特性。這種復(fù)制模式屬于干細(xì)胞的非自主控制模式，具有重大的生物學(xué)意義。
干細(xì)胞的分化能力
干細(xì)胞分裂后，一些子細(xì)胞獲得了與母細(xì)胞不同的細(xì)胞表型。所獲得的表型在其發(fā)生過程中可能成為具有不同于母細(xì)胞的分化能力的另一種細(xì)胞:成體干細(xì)胞通過瞬時(shí)擴(kuò)增細(xì)胞經(jīng)歷終末分化。根據(jù)終末分化產(chǎn)生的細(xì)胞類型，干細(xì)胞的分化能力可分為以下幾類:
1、全能：全能性是指分化成構(gòu)成一個(gè)個(gè)體的各種精細(xì)細(xì)胞，并具有形成一個(gè)完整個(gè)體的能力。受精卵是全能性的，但無論什么樣的人工條件下，能反復(fù)自我更新的全能性干細(xì)胞目前都不存在。
2、多能性：多能性是指分化成多種構(gòu)成個(gè)體的細(xì)胞的能力，但不具備形成完整個(gè)體的能力。小鼠囊胚中的細(xì)胞群具有這樣的分化能力，產(chǎn)生的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)保持多能性，可以反復(fù)自我更新?！半m然有人認(rèn)為全能性和多能性的區(qū)分可以基于胚胎在體外分化為組織的能力，特別是形成胎盤滋養(yǎng)外胚層的能力，但這仍然不夠，因?yàn)榕咛ゼ?xì)胞群或胚胎干細(xì)胞可以在人工條件下分化為滋養(yǎng)外胚層。
三、干細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？
干細(xì)胞具有分化成多種功能細(xì)胞的潛能，并能通過細(xì)胞分裂進(jìn)行自我更新，可用于治療多種疾病。隨著干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，除了成熟造血干細(xì)胞的應(yīng)用，其他干細(xì)胞如間充質(zhì)干細(xì)胞、生殖干細(xì)胞、心肌干細(xì)胞等也在臨床應(yīng)用中逐漸發(fā)展。干細(xì)胞的醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括:
1.細(xì)胞替代療法:利用間充質(zhì)干細(xì)胞、生殖干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞等成體干細(xì)胞修復(fù)和治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病和生殖系統(tǒng)疾病，但干細(xì)胞移植的數(shù)量、時(shí)間和長期安全性需要進(jìn)一步研究。
2.抗衰老保健:利用干細(xì)胞的多向分化和修復(fù)能力，修復(fù)衰老機(jī)體，從基因?qū)用娓淖儥C(jī)體的衰老狀態(tài)，重建受損和衰老的組織器官，達(dá)到抗衰老保健的目的。
3.重建人體系統(tǒng):利用造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞重建機(jī)體的造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，可作為白血病、再生障礙性貧血等血液疾病和免疫系統(tǒng)疾病的常規(guī)治療手段。
4.疾病模型的建立:利用成體干細(xì)胞，體外培養(yǎng)部分組織器官，替代人體病變組織器官。培養(yǎng)的組織和器官也可用作疾病模型和藥物檢測模型。
5.基因治療:干細(xì)胞是基因治療的理想靶細(xì)胞，可以為目的基因的后續(xù)穩(wěn)定表達(dá)創(chuàng)造環(huán)境；然而，干細(xì)胞技術(shù)用于基因治療時(shí)，仍有一些問題需要進(jìn)一步研究，如提高基因轉(zhuǎn)移效率、穩(wěn)定基因表達(dá)、防止基因整合導(dǎo)致的腫瘤發(fā)生等。
四、為什么干細(xì)胞可以治療疾病？
生老病死是自然規(guī)律。疾病往往從單個(gè)組織的損傷開始，然后擴(kuò)散到多個(gè)器官疾病，導(dǎo)致器官衰竭和功能喪失。干細(xì)胞疾病的治療主要是通過其無限復(fù)制的特性，可以產(chǎn)生大量的工作細(xì)胞，使人體器官功能正常。
科學(xué)家總結(jié)了五種用干細(xì)胞治療疾病的方法，縮寫為5R:
替換/替換或補(bǔ)充
修理/修理或修理
組織和器官的再生
重要功能的恢復(fù)/復(fù)原或復(fù)原
癌細(xì)胞的退化
五、干細(xì)胞相對于傳統(tǒng)藥物有哪些優(yōu)勢？
1、無毒，作用持久；
2、不需要完全了解具體的發(fā)病機(jī)制；
3、干細(xì)胞捐獻(xiàn)者可以是自體的或同種異體的；
4、對心肌梗塞、神經(jīng)系統(tǒng)損傷等退行性疾病有確切療效。
5、可以治愈常規(guī)手段無法治療的疾病，如白血病、嚴(yán)重免疫缺陷疾病等；
6、為免疫性疾病帶來希望，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、克羅恩病、強(qiáng)直性脊柱炎等。
六、干細(xì)胞如何改善人類健康？
1、增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)生長因子指數(shù)，促進(jìn)傷口快速愈合，避免疤痕；
2、促進(jìn)器官組織細(xì)胞再生，使器官更年輕，延緩器官衰老；
3、改善睡眠質(zhì)量和亞健康；
4、促進(jìn)新陳代謝；
5、能增強(qiáng)性能力，提高性生活質(zhì)量；
6、增強(qiáng)體質(zhì)和精力，使身體充滿活力；
7、促進(jìn)心肌細(xì)胞的生長，提高心臟功能的耐力，預(yù)防心臟病和中風(fēng)；
8、提高運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能力，改善骨質(zhì)疏松、腰腿痛；
9、改善皮膚和問題皮膚，恢復(fù)皮膚光澤、光滑和彈性，減少皺紋，使面部更年輕；
10、恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)功能，改善記憶力，預(yù)防帕金森病、老年癡呆癥等。
七、干細(xì)胞可以抗衰老嗎？
在人的整個(gè)生命活動(dòng)中，身體的細(xì)胞總是處于用新細(xì)胞替換老化和退化細(xì)胞的過程中。當(dāng)細(xì)胞更新率小于細(xì)胞老化率時(shí)，就會出現(xiàn)更新不足，機(jī)體就會老化。其特征是全身功能下降，新陳代謝緩慢，出現(xiàn)衰老。
體內(nèi)能更新的細(xì)胞就是干細(xì)胞，衰老的源頭就是干細(xì)胞的短缺。干細(xì)胞移植療法是為身體補(bǔ)充缺乏的干細(xì)胞，幫助身體快速更新和替換衰老的細(xì)胞，從而使身體年輕而充滿活力。
八、干細(xì)胞抗衰老主要有哪些方面？
1、改善皮膚
干細(xì)胞可以遷移到表皮，轉(zhuǎn)化為皮膚干細(xì)胞，為表皮提供新的細(xì)胞，代謝能力強(qiáng)，代謝廢物可以及時(shí)排出，使色素不能沉積在皮膚中，從而抑制和減少色斑的形成。新分化的年輕細(xì)胞具有良好的保水性，足以使老化的皮膚光滑細(xì)膩。
促進(jìn)大量膠原蛋白和彈性纖維的合成，恢復(fù)坍塌的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，恢復(fù)皮膚彈性，減少皺紋，從根本上改善皮膚系統(tǒng)的質(zhì)量。
2、苗條和苗條
能改善體內(nèi)細(xì)胞的狀態(tài)更新，進(jìn)一步增強(qiáng)細(xì)胞活性，提高機(jī)體代謝脂肪的能力，降低細(xì)胞中脂肪的含量，減少脂肪細(xì)胞的體積，明顯減輕體重，從而達(dá)到瘦身的效果，有效降低血液中總膽固醇和甘油三酯的濃度，預(yù)防疾病。
3、保養(yǎng)卵巢
干細(xì)胞遷移到卵巢，產(chǎn)生足夠的新的卵巢細(xì)胞，補(bǔ)充卵巢細(xì)胞的數(shù)量，維持卵巢的正常形狀，從而防止卵巢萎縮和變形。
新生的卵巢細(xì)胞能對垂體促性腺激素作出及時(shí)正確的反應(yīng)，分泌足夠的雌激素，使體內(nèi)激素水平保持平衡狀態(tài)。
回輸?shù)母杉?xì)胞可以改善女性因卵巢功能下降而帶來的各種困擾，消除更年期的各種不適癥狀，使絕經(jīng)早或絕經(jīng)正常的女性恢復(fù)月經(jīng)，推遲更年期，從而抑制衰老，使女性朋友重拾青春健康之美。
干細(xì)胞研究還有很長的路要走，然而，進(jìn)步總是伴隨著問題。干細(xì)胞提取研究取得突破的同時(shí)，也面臨著諸多難題。以帕金森病的治療為例，干細(xì)胞移植的原料很難獲得。其次，體外分離培養(yǎng)神經(jīng)干細(xì)胞，保證細(xì)胞的數(shù)量和活性是非常困難的。
