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幹細胞^[1]（英語：Stem cells）是原始的未特化的細胞，它是有潛力保留了特化出其它細胞類型的能力。這一能力使得幹細胞能夠擔當身體的修復系統，只要生物還活著，就補充其它細胞。醫學研究者認為幹細胞研究（也稱為再生醫學）有潛力通過用於修復特定的組織或生長器官，改變人類疾病的應對方法。但是美國政府的國家衛生研究院（National Institutes of Health）報告指出，「重要的技術障礙仍然存在，通過幾年的集中研究才能克服。」^{[2]研究歷史} 幹細胞的研究被認為開始於1960年代，在加拿大科學家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤爾的研究之後。1998年美國有兩個小組分別培養出了人的萬能幹細胞(pluripotent stem cells)：

James A. Thomson在威斯康星大學領導的研究小組從人胚胎組織中培養出了幹細胞株。他們使用的方法是：人卵體外受精後，將胚胎培育到囊胚階段，提取 inner cell mass細胞，建立細胞株。經測試這些細胞株的細胞表面 marker 和酶活性，證實他們就是全能幹細胞。用這種方法，每個胚胎可取得15－20幹細胞用於培養。

John D. Gearhart在約翰·霍普金斯大學( Johns Hopkins University )領導的另一個研究小組也從人胚胎組織中建立了幹細胞株。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細胞( primordial germ cell )。由此培養的細胞株，證實具有全能幹細胞的特徵。

 幹細胞的種類

幹細胞按能力可以分為以下四類：

全能幹細胞(Totipotent)，由卵和精細胞的融合產生授精卵。而受精卵在形成胚胎過程中四細胞期之前任一細胞皆是全能幹細胞。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幹細胞。

萬能幹細胞(Pluripotent)，是全能幹細胞的後裔，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。

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

專一性幹細胞(Unipotent)，只能產生一種細胞類型；但是，具有自更新屬性，將其與非幹細胞區分開。

幹細胞還可以依照來源來區分，見下節。

幹細胞的來源

臍帶血幹細胞

嬰兒出生後遺留在胎盤和臍帶中的血是幹細胞的重要來源。自1988年臍血幹細胞就用來治療根達綜合症, 亨達症候群, 和拉症候群, 急性淋巴細胞性白血病等許多兒童疾病。 臍血從臍帶採集；臍帶經過清理消毒後，臍血從臍靜脈取出，然後立即分析對於傳染物質和組織類型是必須的。臍血在放入液氮備用之前要經過處理，去除紅細胞。在使用的時候首先解凍，去除防凍劑，注入病人靜脈。這種使用其他捐贈人幹細胞的治療方法叫做異源療法；如果幹細胞來自患者本人，即為同源和當從相同個體收集時，它通常指雙胞胎。細胞的排外轉移是於異類之間進行的（發展非常不充分）和有一點研究潛力。

胚胎幹細胞

胚胎幹細胞

胚胎幹細胞是從胚泡（由50-100個細胞組成的早期胚胎）未分化的內部細胞團中得到的幹細胞。它們是萬能的，意味著它們可以發育成為身體內200多種細胞類型中的任何一種。胚胎幹細胞現在的研究階段仍是剛起步。許多研究仍建立在人類以外之動物模式。例如老鼠、牛或是羊等。在人類的胚胎幹細胞因為幹細胞的取得來源涉及道德倫理上的約束，在幹細胞株上的建立有所爭議。（因為幹細胞株必須取得人類胚胎，在經過培養純化等。因此許多人認為幹細胞株視同為人的一部份）

皮膚細胞

在2007年尾，美國和日本兩組科學家同時成功把皮膚細胞轉化成一種俗稱為「iPS」的可誘導萬能幹細胞，並成功使這些幹細胞轉化成為身體器官的一部份。透過向皮膚細胞植入特定的基因，可誘導皮膚細胞改造，變成類似胚胎幹細胞的一種細胞。[3]。

 有潛力的治療病症

癌症

把成人神經幹細胞注射倒老鼠大腦中的研究可以神奇的成功治療腫瘤。由於腦癌的擴散如此迅速，運用傳統的技術幾乎不可能治愈。哈佛醫學院的研究人員注射了由基因工程得到的成人幹細胞，用以把另外注射的無毒性物質轉化成抗癌劑。幾天之內，成人幹細胞遷移到癌變區域，注射物可以減少百分之八十的腫塊。

脊髓

 胚胎幹細胞分化為神經細胞

神經細胞曾被認為是無法再生的, 事實上, 成人後我們很難獲得新的神經細胞來彌補原有的細胞的損傷。而對病患注射幹細胞並進行分化，使他們有可能重新獲得喪失的能力. 被認為可以用於治療帕金森症等疾病或外部原因造成的腦損傷. 在2005年一月, 關於如何促使哺乳動物的幹細胞分化成為人類腦部細胞取得了重大進展. 這讓我們看到了對於一些神經疾病的治療的曙光.(Lou Gehrig's disease, muscular dystrophy, 和spinal cord)

威斯康星州大學的研究人員們成功的將胚胎幹細胞催化為神經幹細胞,接著成為成運動神經細胞,並最終成為脊髓運動神經細胞. 這種細胞在人體內作用於傳播從腦部到脊髓的信號傳播. 這種新產生的運動神經細胞表現出電活動, 這是神經活動的基本特徵.

利用幹細胞注射恢復行走能力

 肌肉損傷

 骨骼

骨髓間充質幹細胞是具有自我更新能力並可以分化成為成骨細胞的一種幹細胞. 多項基於動物骨髓的研究和一些初步的臨床數據顯示了它們在重建骨骼方面的貢獻. 在整形外科方面, 一些創傷引起的,由癌症引起的或感染引起的骨細胞的損失,在進行手術彌補人造關節會引起一些不便. 而進行幹細胞的自體移植正可以解決這方面的問題.

 利用患者的幹細胞修復心臟缺失

 神經學

就像可以移植死人身上的器官一樣，加利福尼亞Salk Institute的研究人員發現，成年人的幹細胞也可以移植。從屍體腦部取出的成人幹細胞能夠分化成很重要的神經細胞，然而他們到底能不能正常工作還是一個未知數。

 血液補充

脫髮

毛髮囊泡也具有幹細胞，2004年11月，一些研究人員預言說，這些毛囊幹細胞的研究可以導致4－5年內脫髮可以通過毛髮克隆技術被治愈。預計這種治療將在最開始從現存毛囊中取出幹細胞，在培養基中繁殖然後將新的毛囊移植到頭皮當中。後期的治療可能可以簡單的向毛囊幹細胞發出信號從而向附近那些因年長而萎縮的毛囊細胞發出化學信號，導致它們輪流再生製造健康的頭髮。

美國麻塞諸塞州高級細胞技術公司的研究人員２３日宣佈，他們首次用人類胚胎幹細胞成功培育出了視網膜細胞，該技術有望用於治療視網膜退化造成的失明。

　　研究人員說，在實驗室培育過程中，胚胎幹細胞分化形成一團團細胞，在這些細胞中可清晰辨別出視網膜色素上皮細胞。這是視網膜中一種對眼睛的光感受器非常重要的細胞，其損壞會導致視力下降乃至失明。將培育出的視網膜色素上皮細胞移植給患者，有可能使他們重見光明。

　　這也是首次不借助動物組織或因數進行組織培養，就能使胚胎幹細胞分化成想要的細胞，從而避免在給患者移植細胞時，將動物疾病傳染給人。有關結果發表在新一期《克隆與幹細胞雜誌》上。

　　胚胎幹細胞主要存在於人類早期胚胎中，是一種“未成熟”細胞，具有再分化形成其他細胞和組織器官的潛力。利用病人自體細胞培育早期胚胎提取胚胎幹細胞、培育供移植用的細胞、組織或器官，據認為在醫療上具有重要價值，但這種稱為“治療性克隆”的方法還處於早期發展階段，有很多基礎問題沒有解決。此外，由於胚胎幹細胞的來源由於牽涉到一些倫理問題，有關研究在美國等國家遭到一些機構的反對，面臨阻礙

美國一些昆蟲學、遺傳工程學和醫學專家２１日在此間舉行會議，討論以基因工程改造昆蟲的課題。比如，將來如果試驗成功，也許能讓蚊子不再傳播瘧疾。

　　據美國媒體報導，與會的加利福尼亞大學歐文分校微生物學和分子遺傳工 程學 教授安東尼·詹姆斯說，他認為科學家在該領域的工作已經進行到了一個關鍵階段。比如，他主持的實驗室對蚊子進行了遺傳工程改造，讓它們不能攜帶導致瘧疾的寄生蟲，一些品種已經做好準備可以放生到野外做進一步的研究。

　　但詹姆斯指出，在進行實地研究之前，還有一些法律、地方公共衛生部門和民眾意見等方面的問題要處理。據稱，這些經過遺傳工程改造的生物大部分要在發展中國家釋放做實地研究，如何保證生物安全及在發放許可證方面進行全球性協調管理都很重要。

　　科學家之所以有此疑慮，是因為生態系統非常複雜，投放新物種可能會帶來意想不到的後果。耶魯大學醫療中心醫學主任拉維·多瓦蘇拉強調，用遺傳工程技術改造生物不僅是一個生物功能問題，也是一個環境風險問題。

　　多瓦蘇拉的科研小組目前正在用遺傳工程改造一種能傳播南美錐蟲病的昆蟲，這種傳染病能導致心臟病和消化道功能紊亂等，每年在拉美造成５萬人死亡。

心臟病一直是困擾人類的幾大疾病之一，它同時也成了科學家們研究的重點課題之一。近日，瑞士的醫學專家在美國心臟病協會舉辦的學術會議上宣佈說，他們已經成功利用從胎兒的羊水中提取的幹細胞培育出人類心臟瓣膜。這一實驗在世界尚屬首次，它為治療心臟病實現了革命性的突破。
據美國有線新聞網報導，按照設想，科學家們希望未來這一研究能夠應用於臨床，這樣在胎兒未出生前就能夠通過這項新技術培育出他們“自產”的心臟瓣膜，待他們出生後，經過移植手術治癒心臟瓣膜病。
負責這項實驗的科學家赫斯特普11月15日在學術研討會上說，在先天性心臟病的治療領域這可能是一套全新的理念。
巧合的是，日本科學家也在會議上宣佈，他們也在進行類似的研究———從兔子身上組織提取細胞研製出心臟瓣膜，並首次成功移植入兔子體內。
芝加哥大學的心臟病專家評價說，兩項研究前景可觀，他相信這項研究終有一天會應用於人類自身。
據美國醫療機構的統計，全球每年有超過100萬新生兒患有先天性心臟病。嬰兒在出生後第一年因心臟病而死亡的人數遠遠超出其他疾病的死亡人數。
不過，赫斯特普主導的這項實驗仍然處於研究初級階段。專家稱，這一技術如果要應用於臨床的話可能還需要幾年的時間。

騰訊科技訊北京 时间3月15日消息据国外媒体报道，日本东京大学的科学家日前利用人体干细胞成功培养出了眼角膜和其他眼组织。時間3月15日消息據國外媒體報導，日本東京大學的科學家日前利用人體幹細胞成功培養出了眼角膜和其他眼組織。 为了顺利地进行试验， 科学家们特意利用了一枚提取自眼角膜边缘的干细胞。 為了順利地進行試驗， 科學家們特意利用了一枚提取自眼角膜邊緣的干細胞。 这些基本的细胞能够发育成为各种类型的皮肤组织和其他器官。 這些基本的細胞能夠發育成為各種類型的皮膚組織和其他器官。

据悉，试验中分离出的单颗干细胞被放置在了特制的培养液據悉，試驗中分離出的單顆幹細胞被放置在了特製的培養液中。 在经过一星期的培养之后，这颗干细胞发育为一组细胞，而在第四个星期结束后，这些细胞已发育成为一块直径为两厘米的眼角膜。 在經過一星期的培養之後，這顆幹細胞發育為一組細胞，而在第四個星期結束後，這些細胞已發育成為一塊直徑為 兩厘米 的眼角膜。 通过这种方式， 科学家们成功获取了一层覆盖在角膜上的保护膜。 通過這種方式， 科學家們成功獲取了一層覆蓋在角膜上的保護膜。

科学家们强调说，这是人类首次利用单颗干细胞培育出货真价实的人体组织。 科學家們強調說，這是人類首次利用單顆幹細胞培育出貨真價實的人體組織。 除此之外，研究人员还在培养液中添加了一些人造化合物，而非传统的血清或是老鼠的骨组织细胞。 除此之外，研究人員還在培養液中添加了一些人造化合物，而非傳統的血清或是老鼠的骨組織細胞。 借助这一全新的干细胞培育方法，可以有效避免动物体内病毒被传染给人类的风险，将会为今后的相关研究活动开辟新的研究方法。 借助這一全新的干細胞培育方法，可以有效避免動物體內病毒被傳染給人類的風險，將會為今後的相關研究活動開闢新的研究方法。 （黄龄） （黃齡）