干 细 胞 研 究 的 临 床 价 值
山西医科大学朵振顺教授
我们知道在世纪之交，人类基因组计划引起全世界的关注，它被誉为是与阿波罗计划、曼哈顿计划并列人类历史三大计划，但就这一个全世界关注的科学成果，却在1999年度美国《科学》杂志评选的1999年度世界十大科学突破中仅排位第二。而干细胞生物学被1999年美国《科学》推举为二十一世纪最重要的十项科学领域之首。在中国干细胞的研究被国家科委列为“十五”期间的三大重点建设项目之一。而神经干细胞的研究随着韩国在我国绵阳神经干细胞基地和北京大学医学部干细胞库的建立以及王忠诚院士领衔的天坛医院、山东介入医院等的干细胞临床应用，更引起了神经学界的关注。
一．什么是干细胞？
1.干细胞的定义：
什么是干细胞？它有什么特点？
在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞，称之为干细胞（stem cell）。一旦生理需要，这些干细胞可按照发育途径通过分裂而产生分化细胞。即干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
2.干细胞的特点： 干细胞有以下特点：
（1）干细胞本身不是处于分化途径的终端。 （2）干细胞能无限的增殖分裂。
（3）干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。
（4）干细胞通过两种方式生长 ，一种是对称分裂--形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂--由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。
3.干细胞的分类：
根据个体发育过程中出现的先后次序不同，干细胞又可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
按分化潜能的大小 ，干细胞还可分为三种类型：
（1）全能性干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞（简称ES细胞）。
2）多能性干细胞，这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，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，骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少十二种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。
（3）单能干细胞（也称专能、偏能干细胞），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。
二、胚胎干细胞（ES）
1．什么是胚胎干细胞
胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚（受精后约5—7天）中未分化的细胞。这些未分化的细胞可进一步分裂、分化，形成人体的各种组织和器官。如外胚层将分化为皮肤、眼睛和神经系统等，中胚层将形成骨骼、血液和肌肉等组织，内胚层将分化为肝、肺和肠等。由于可以发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。当在培养皿中培养时，我们称之为胚胎干细胞。
2.干细胞应用的临床价值
胚胎干细胞最激动人心的潜在应用是用来修复甚至替换丧失功能的组织和器官，因为它具有发育分化为所有类型组织细胞的能力。任何涉及丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗，如用神经干细胞治疗神经变性疾病（帕金森氏综合症、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默氏病、运动神经元病、脊髓空洞症等），脑血管病、外伤性脊髓病、脑萎缩等神经系统疾病。国外对此已有许多报道，国内天坛医院及山东介入医院等已经取得明显疗效。美国威斯康星大学的研究人员于2001年9月首次将人类胚胎干细胞转化为血细胞，向为医学治疗创造血液供应迈出了重要关键的一步。 用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复坏死的心肌等，都有特别疗效。
三、成体干细胞
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。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。过去认为成体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,说明成体干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。
日本科学家最近通过动物实验发现，肝脏干细胞能够分化发育成为胰脏和小肠等其他内脏器官。
美国佛罗里达大学的研究人员最近在一项实验中，成功地将成年人的骨髓干细胞转化成鼠的心肌细胞，这为将来在人体身上进行类似实验积累了经验，这有助于科学家们研究如何将骨髓干细胞用于治疗人类的心脏疾病。
德国杜塞尔多夫大学医院的科学家2001-8-24日证实，他们运用自体干细胞移植方法治疗一名心肌梗塞患者获得成功。这是世界上第一个自体干细胞移植治疗心脏病成功的病例。
四、神经干细胞
神经干细胞是胚胎干细胞的一种，是中枢神经系统中保持分裂和分化潜能的细胞，胚胎干细胞可以无限增殖并分化成全身200多种细胞类型。相对于胚胎干细胞而言，神经干细胞可以进一步分化成中枢神经系统某些细胞类型。与胚胎干细胞相似，神经干细胞也可以在分化前的培养过程中无限增殖。三家神经干细胞研究公司均从胎儿组织中分离神经干细胞，至少在动物中干细胞具有如下特性，例如，把人的神经干细胞注射入小鼠大脑，细胞将迁移到损伤部位，分化成所需要的细胞种类。
神经干细胞的另一个特点是当移植入中枢神经系统后不具有免疫排斥反应。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之成为免疫系统中较为特殊的器官。如给帕金森氏综合征的患者脑内移植含有多巴胺生成细胞的人胚胎脑组织，可以治愈部分患者的症状。
神经干细胞研究起步较晚，由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，因此神经干细胞的研究在某些国家处境艰难。理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在，使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。
干细胞研究的临床价值.
