细胞世界 | 干细胞的前生后世：从生命起源到再生奇迹

从生命的起源到器官的修复再生，有一种神奇的细胞扮演着核心角色——干细胞。它们被称为生命的“种子”，蕴含着无限潜能。今天，就让我们一起揭开干细胞的神秘面纱，看看它的“前生后世”与惊人能力！

干细胞是具有多向分化潜能、自我更新能力的细胞，是处于细胞起源顶端的最原始细胞，在体内能够分化产生某种特定组织类型的细胞。对于单细胞来讲，对这个定义进行严格限制是很重要的。

干细胞（stem cell，SC）的“干”，译自英文“stem”，意为“茎干”、“起源”。干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内，具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。为了区别干细胞和其他各种类型的祖细胞，对其进行功能上的精确区分很有必要。

因为干细胞和祖细胞的定义是由其是否具有自我更新能力所决定的。干细胞一旦分化为祖细胞后就失去了自我更新的能力，出现对称性的有丝分裂，祖细胞的数量只有通过干细胞的增殖分化来补充，但是祖细胞仍然保持高度的增殖能力，就造血祖细胞而言，各系造血过程中细胞的大量扩增主要依靠造血祖细胞的增殖。

干细胞的功能是控制和维持细胞的再生。一般来说，在干细胞和其终末分化的子代细胞之间存在着被称为“定向祖细胞”，它们具备有限的扩增能力和限制性分化潜能。这些细胞群的功能是增加干细胞每次分裂后产生的分化细胞的数量。

干细胞具有自我更新的能力，但是干细胞的分裂实际上是相对不对称的。在成体的器官中，干细胞可以通过不断分裂来修复组织，或者是像在哺乳动物脑组织中那样处于静止的状态。干细胞在其发育期间能够通过对称性地分裂以扩增它们的数量，或者通过非对称性分裂进行自我更新和产生更多不同分化类型的祖细胞。

1、胚胎干细胞。在各种干细胞的研究与应用中，胚胎干细胞最引人注目。胚胎干细胞是指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞。此外，胚胎干细胞还可以利用体细胞核转移技术来获得。胚胎干细胞具有发育全能性，在理论上可以诱导分化为机体中所有种类的细胞；胚胎干细胞在体外可以大量扩增、筛选、冻存和复苏而不会丧失其原有的特性。

2、成体干细胞。成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。目前发现的成体干细胞主要有：造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞、胰腺干细胞等。

成体干细胞是多能干细胞，具有产生多种类型细胞的能力，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。例如，造血干细胞可分化出至少12种血细胞，骨髓间充质干细胞可以分化为多种中胚层组织的细胞（如骨、软骨、肌肉、脂肪等）及其他胚层的细胞（如神经元）。科学家们目前趋向于将分化潜能更广的干细胞称为多潜能干细胞，如骨髓间充质干细胞，而将向某一类型组织的不同细胞分化的干细胞称为多能干细胞，如造血干细胞、神经细胞等。

祖细胞常被用来描述成单能干细胞（也称专能、偏能干细胞），此类细胞只能向单一方向分化，产生一种类型的细胞。在许多已分化组织中的成体干细胞是典型的单能干细胞，在正常的情况下只能产生一种类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞又叫卫星细胞。这种组织是处于一种稳定的自我更新的状态。然而，如果这种组织受到伤害并且需要多种类型的细胞来修复时，则需要激活多潜能干细胞来修复受伤的组织。

1、属非终末分化细胞，终生保持未分化或低分化特征，缺乏分化标记。

2、在机体的数目位置相对恒定。

3、具有自我更新能力。

4、能无限地分裂、增殖，可在较长时间内处于静止状态，干细胞可连续分裂几代。

5、具有多向分化潜能，能分化为各种不同类型的组织细胞；也即具有分化发育的可塑性，在特定环境下，能被诱导分化成在发育上无关的细胞类型，其分化受所处周围微环境的影响。

6、分裂的慢周期性。

7、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方式，非对称分裂中一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来，另外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。

干细胞，这生命的“万能种子”，从生命孕育之初就担负着构建复杂人体的重任，并在我们的一生中默默守护着组织器官的更新与修复。理解它们的工作原理和特性，是解锁再生医学潜能、攻克重大疾病的关键钥匙。随着研究的深入，干细胞技术正以前所未有的速度发展，为人类健康带来无限可能。

了解了干细胞的神奇能力，你最期待它在未来攻克哪些疾病或带来哪些医疗突破？欢迎在评论区留言分享你的看法哦~

文：锐赛生物 罗卫峰 《细胞世界》