幹細胞

干细胞的研究被认为开始于1960年代，在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。

1998年美國有兩個小组分别培養出了人类的多功能幹細胞（pluripotent stem cells）：

• James A. Thomson在威斯康星大學領導的研究小组從人类胚胎组織中培養出了幹细胞株。他們使用的方法是：人卵体外受精後，將胚胎培育到囊胚階段，提取inner cell mass细胞，建立细胞株。經測試這些细胞株的细胞表面marker和酶活性，證實他們就是全能幹细胞。用這種方法，每個胚胎可取得15－20幹细胞用於培養。
• John D. Gearhart在约翰·霍普金斯大学（Johns Hopkins University）領導的另一個研究小组也從人类胚胎组織中建立了幹细胞株。他們的方法是：從受精後5－9周人工流產的胚胎中提取生殖母细胞（primordial germ cell）。由此培養的细胞株，證實具有全能幹细胞的特徵。

胚胎幹細胞（Embryonic Stem Cells）起源於囊胚（Blastocyst）內部細胞（Inner Mass Cells），為多能幹細胞，它可以成為任何組織，但不包括胎盤。只有桑椹胚（Morula）的細胞是全能的，可以成為所有組織或胎盤。.

人类胚胎干细胞
A：尚未分化的干细胞集落。
B：神经细胞，分化后的细胞类型的一个例子。

• 依功能分類：

1 . 全能幹细胞（Totipotent），由卵子和精子的融合产生受精卵后，受精卵分裂，而受精卵在形成胚胎過程中八細胞期之前任一細胞皆是全能幹细胞。具有發展成獨立個體的能力。也就是說能發展成一個個體的細胞就稱為全能干細胞，存在爭議議題，臨床無法使用。

• 具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞（ES细胞），受精卵就是最高层次的胚胎干细胞。

2 . 多能幹細胞（Pluripotent），是全能干细胞的后裔，無法發育成一個個體，但具有可以發育成多種組織的能力的細胞。

• 具有分化出多种细胞组织的潜能，如神经幹细胞。一种或多种组织的起源细胞，它能分化出多种类型细胞，但不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。

3 . 多潛能幹細胞（Multipotent），具有增殖與分化的能力。類似多能幹細胞卻不相同，多能幹細胞的胚胎幹細胞可以無限次複製而且尚未分化；多潛能幹細胞的前驅細胞僅可有限次數的複製，而且已是較分化的（specific），較接近形成目標細胞。如造血幹細胞、神經幹細胞

4 . 單能幹細胞（Unipotent），只能产生一种细胞类型；但是，具有自更新属性，将其与非干细胞区分开。

• 只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化，如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。

幹細胞还可以依照來源来區分，见下节。

• 依發育過程出現先後和分布分類

1 . 胚胎幹細胞（embryonic stem cell）：在胚胎發育早期的囊胚中，可發育為不同的细胞，是所有細胞最初期的形態。 ES细胞是一种高度未分化细胞：

它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞；

研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一；

在未来几年，ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步。

• 
  带有荧光标记的老鼠的胚胎幹細胞
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  Human embryonic stem cell colony on mouse embryonic fibroblast feeder layer

2 . 成體幹細胞（adult stem cell）：亦稱成人幹細胞，現時醫學上常用的大致包括骨髓幹細胞，臍帶血幹細胞及周邊血幹細胞。它們存在成體特定的組織中，具有由幹原細胞形成先驅細胞，分化成具特定功能細胞的能力。例如：骨髓幹細胞、造血幹細胞、神經幹細胞

干细胞分裂和分化。 A：干细胞; B：祖细胞; C：分化细胞; 1：对称干细胞分裂; 2：不对称干细胞分裂; 3：祖细胞分裂; 4：最终分化

在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。过去认为干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞，说明干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。

獲得胚胎幹細胞的方法，可利用人工受精的體外受精過程殘留的受精卵，也可利用體細胞轉移法。體細胞轉移法是將體細胞細胞核以顯微注射或電擊的方法注入去核的卵細胞中，再將之繼續培養到囊胚期。

取得成體幹細胞可透過臍帶，骨髓或周邊血液中抽取。

間葉幹细胞（mesenchymal stem cells）即起源幹细胞（stem cells）

• 具有增殖、自我更新與分化的能力。目前世界各國的醫療團隊努力開發的它的特性用於再生醫療。
• 間葉幹细胞是唯一有臨床試驗三期通過的幹細胞和美國FDA認可。為新藥市場上主力。

• 治疗遗传性疾病和恶性肿瘤；
• 以干细胞为种子培育成组织和器官，用于移植医学

• 器官修补更新
• 人造器官与组织的来源
• 新药开发
• 基因功能研究
• 基因治疗的工具
• 毒理、药理研究
• 癌症研究

去核胚胎干细胞→核移植→组装胚胎干细胞→组织干细胞→体外诱导培養→各种组织器官

• 科学家们认识到干细胞可能成为一种“拯救生命”的有效的疾病治疗手段。
• 例如：小剂量纯化的造血干细胞足可使患者骨髓再生，可以避免肿瘤病人进行自体骨髓移植时所致的瘤细胞（尤其是白血病细胞）污染。
• 例如：成熟的神经系统中存在的干细胞，在某些因素诱导作用下，可增殖和定向分化，给神经退行性疾病（如帕金森氏病）、骨髓损伤患者带来新的希望

1998年美国有两个小组分别培养出了人类的多能干细胞：

• James A. Thomson在Wisconsin大学领导的研究小组从人类胚胎组织中培养出了干细胞株。他們使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取inner cell mass细胞，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面marker和酶活性，证实它們就是全能干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20個干细胞用于培养。
• John D. Gearhart在Johns Hopkins大学领导的另一个研究小组也从人类胚胎组织中建立了干细胞株。他們的方法是：从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞（primordial germ cell）。由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。

正在研究干细胞治疗的疾病和病症。

干细胞移植治疗技术，被誉为人类有史以来的飞跃式医疗手段，实现人体各个器官修复和更新，能消除目前80%以上的各类疾病。

和胚胎幹細胞所引發的道德爭議相較之下，成體幹細胞較為大家接受。

利用成體幹細胞進行治療的困難是並非所有的組織器官皆能分離出幹細胞，且數量很少，若以其他器官分離出來的幹細胞發育成其他組織細胞，其移植和功能性皆低於原器官分離出的幹細胞。經由體外培養的幹細胞，其特性常常會在培養過程中改變，其研究結果可能與臨床情況不同。若是要由病人人體分離幹細胞進行治療，其幹細胞可能也有發病的潛在因子，若進行移植配對尋找捐贈者又很耗時。研究上，成體幹細胞分化的功能尚未完全理清，使用幹細胞治療，可能有風險存在。

所谓干细胞的伦理道德争议问题，实际上仅限于胚胎干细胞（，简称ES细胞）领域，不涉及其他种类干细胞的研究，例如成体干细胞（）以及新发展的诱导多能干细胞（，简称细胞）。问题的关键在于胚胎干细胞的获取过程。依照目前的技术，获取胚胎干细胞需要在胚泡（）阶段破坏胚胎，以提取内细胞团（）。此步骤在许多支持生命团体（）人士看来，是对生命的破坏。为了避免伦理道德的争议，新的获取胚胎干细胞技术正在开发中。值得一提的是，新发展的多能诱导干细胞由于通过對已分化的细胞「重新编程」（）而获得，不会产生伦理道德的争议。

泰國

• 2012年10月22日，泰國「民族報」（The Nation）報導，英國古爾登與日本山中伸彌雙雙榮獲2012年諾貝爾生理學或醫學獎獎項，此舉激勵了全球相關研究團隊（亦含泰國研究團隊）。但回顧當地研究環境，研究團隊感嘆，當地的技術環境缺乏方向與資金支持。[10]