按分化潛能：全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞，單能干細(xì)胞。
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，如胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)。
多能干細(xì)胞：具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能。如造血干細(xì)胞、神經(jīng)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)域的核心問題之一。在未來幾年，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。
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)(Inner 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)直到近期才獲得成功。
進(jìn)一步說，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)象展開的，如：德美醫(yī)學(xué)小組成功的向試驗(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ES細(xì)胞治療各種疾病成為可能。然而，人類ES 細(xì)胞的研究工作引起了全世界范圍內(nèi)的很大爭議，出于社會(huì)倫理學(xué)方面的原因，有些國家甚至明令禁止進(jìn)行人類ES細(xì)胞研究。無論從基礎(chǔ)研究角度來講還是從臨床應(yīng)用方面來看，人類ES細(xì)胞帶給人類的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在倫理方面可能造成的負(fù)面影響，因此要求展開人類ES細(xì)胞研究的呼聲也一浪高似一浪。
胚胎干細(xì)胞的分化性
胚胎干細(xì)胞具有萬能分化性(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。
萬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。在無外界提供差轉(zhuǎn)的刺激之下(即可在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下生長)，胚胎干細(xì)胞在經(jīng)過多重細(xì)胞分裂之后，仍然能保有萬能分化性。成人干細(xì)胞能否保有萬能分化性，直到現(xiàn)在仍然有爭議。不過，有研究已示范了萬能干細(xì)胞可以從成纖維細(xì)胞集叢產(chǎn)生出來。
干細(xì)胞 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和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。
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和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。過去認(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。近期研究表明，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，說明成體干細(xì)胞普遍存在，問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)胞移植的長處在于無來源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。
造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中、胎盤組織中。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，臨床上就開始應(yīng)用骨髓移植(BMT)方法來治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末，外周血干細(xì)胞移植(PBSCT)技術(shù)逐漸推廣開來，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)胞移植的長處在于無來源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。
在東北地區(qū)首例臍血干細(xì)胞移植成功，又為中國造血干細(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福音。
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。
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年年初美國研究人員無意中發(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，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時(shí)代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。
干細(xì)胞 周邊血干細(xì)胞：骨髓中存有人體內(nèi)最主要造血干細(xì)胞的來源,而周邊血干細(xì)胞則是指借由施打白細(xì)胞生長激素(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。
胎盤造血干細(xì)胞
胎盤是胎兒和母親血液交換的場所，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，胎盤是首先形成的器官之一。胎盤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)胞在胎盤中行使著造血的功能。小孩出生后剝離的胎盤內(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。胎盤亞全能干細(xì)胞是來源于新生兒胎盤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。
干細(xì)胞 分類來源
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)。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：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)分離出來進(jìn)行培養(yǎng)，在一定條件下，這些細(xì)胞可在體外“無限期”地增殖傳代，同時(shí)還保持其全能性，因此被稱為胚胎干細(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：
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。也就是說能發(fā)展成一個(gè)個(gè)體的細(xì)胞就稱為全能干細(xì)胞。
萬能干細(xì)胞
是全能干細(xì)胞的后裔，無法發(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)。
專一性干細(xì)胞
只能產(chǎn)生一種細(xì)胞類型;但是，具有自更新屬性，將其與非干細(xì)胞區(qū)分開。
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、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)和周期素依賴激酶(Cyclin-Dependent Kinase)、基因轉(zhuǎn)錄因子、影響細(xì)胞不對(duì)稱分裂的細(xì)胞質(zhì)因子。微環(huán)境因素，包括干細(xì)胞與周圍細(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。胎盤亞全能干細(xì)胞是來源于新生兒胎盤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。
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