干细胞常见问题解答

关于干细胞的一些常见问题。

什么是干细胞？

干细胞是一种能够做两件事的细胞。首先，它们可以分裂产生身体所需的更特殊的细胞，例如肌肉细胞或红细胞。这种变得更加专业化的过程称为分化。干细胞也可以自我更新，这意味着它们可以自我替换，这样您的干细胞供应就不会耗尽。

为什么我们需要干细胞？

我们的身体由数万亿个细胞组成。这些细胞中的大多数在死亡之前可以存活几天到几年，需要更换。干细胞提供新的特化细胞来替代垂死的细胞。

有不同种类的干细胞吗？

有许多不同种类的干细胞，但一些最重要的是：

组织干细胞—— 这些细胞存在于您的体内，可为您的器官提供新细胞。它们通常只能制造有限数量的不同细胞类型，这些细胞类型特定于它们所在的器官或组织。例如，肠道干细胞可以产生肠道中发现的不同类型的细胞，但不能产生其他细胞神经细胞等器官。这些细胞也被称为成体干细胞，但也存在于儿童和胎儿中。

胚胎干细胞 ——胚胎干细胞被认为比成体干细胞更强大，因为它们可以制造体内发现的任何类型的细胞。几天大的胚胎，称为胚泡，用于在实验室中制造ES细胞。囊胚有两个主要部分；图中红色显示的滋养外胚层围绕囊胚并继续形成胎盘，绿色显示的内细胞团位于囊胚内部。内细胞团中的细胞是发育成最终将诞生的实际有机体的细胞。

当从胚泡中取出内细胞团并在实验室中培养时，就会产生胚胎干细胞。这些细胞可以无限期地生长，并用于制造各种不同的细胞，用于科学研究，并有可能取代帕金森氏症等疾病患者的垂死细胞。然而，围绕胚胎干细胞的使用存在伦理问题，因为它们的生产会导致胚胎的破坏。

诱导性多能干细胞 ——诱导性多能干细胞或iPS细胞是另一种类型的干细胞，可以在实验室中用正常的成体细胞（例如皮肤细胞）制造。在细胞中添加四种额外的因子可以使它们恢复到与胚胎干细胞相似的状态。在这种状态下，它们还可以产生体内发现的任何细胞类型，如胚胎干细胞。

制造iPS细胞的技术由京都大学Shinya Yamanaka教授的研究小组开发，并于2006年向科学界公布，它彻底改变了干细胞研究和再生医学领域。山中伸弥教授随后因其在iPS细胞方面的工作而分享了 2012 年诺贝尔生理学或医学奖。

iPS细胞有什么优势？

iPS细胞可以提供优于胚胎干细胞的显着优势。现在可以从患有严重退行性疾病的患者身上制造干细胞。然后，来自患者的iPS细胞可以分化为专门的细胞，例如，来自阿尔茨海默病患者的iPS细胞可以转化为神经细胞。这可以让科学家通过在实验室研究患者的细胞来更多地了解这种疾病。

健康细胞也可以从捐献者甚至患者身上获取，并用于生产“替代”细胞，然后再移植回患者体内。这大大增加了可用于移植到患者体内的细胞和组织的供应。这也意味着可以选择与患者基因匹配密切的细胞。将基因匹配的细胞移植到患者体内可降低患者免疫系统对移植物排斥的严重程度。

iPS细胞也被视为比胚胎干细胞在伦理上更可接受的干细胞类型，因为在iPS细胞的生产过程中没有胚胎被破坏。然而，在临床中生产和使用iPS细胞仍然存在伦理问题。

多能是什么意思？

干细胞的“效力”是衡量它们可以产生多少种不同细胞类型的量度。胚胎干细胞和iPS细胞具有多能性，因为它们可以形成制造生物体所需的所有细胞类型，但它们不能形成胚胎外的细胞（例如胎盘中的细胞）。组织干细胞只能制造小范围的细胞类型，仅限于它们所在的器官。这使它们具有多能性。

干细胞如何帮助患者？

世界各地的许多患者都患有身体细胞无法正常运作的疾病（例如，糖尿病患者体内产生胰岛素的细胞）或在没有被替换的情况下开始死亡（例如阿尔茨海默病和帕金森病）。干细胞可用于替换这些有缺陷或垂死的细胞，恢复器官的正常功能并改善患者的生活质量。

可以帮助患者的iPS细胞最直接的用途是在药物发现和测试中使用iPS细胞。iPS细胞技术意味着具有不同基因谱的iPS细胞可以很容易地转化为不同类型的特化细胞或组织，并用于发现新的治疗药物或检查候选药物的有害副作用。

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