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1998年，科学家首次从胎儿生殖细胞中获得了能在体外不断增殖、具有很强分化潜力的人类胚胎干细胞系和人种系干细胞系；1999年，美国《科学》周刊将其列为最重要的科技进展，2001年它成为人类值得关注的六大热门科技领域之首，而2004年它将以巨大的医学应用潜力给人类带来一场可以再生健康的生命学革命。
干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制能力的原始未分化细胞，是形成哺乳类各种组织器官的祖细胞。根据来源和个体发育过程中先后次序的不同，干细胞可分为胚胎干细胞、成体干细胞和组织干细胞。干细胞的研究和应用让全球无数研究者为之痴迷，被称为六大热门科技中的“第一长青课题”。
生命科学领域的新热点
在特定的环境诱导下，胚胎干细胞能分化成内、中、外三个胚层的各类细胞系，如上皮细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、神经元、造血细胞等。如将胚胎干细胞放入受体胚囊中，它可以参与整个生物体的发育。
成体干细胞或组织干细胞是已进入机体担负着构建某种细胞组织功能的细胞，具有有限增殖、定向分化成一定组织细胞的特点。在胎儿、儿童或成人的骨髓、肌肉、神经、上皮等组织中均存在这种干细胞，如造血干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞等。近年来还发现不同胚层起源的成体干细胞在一定条件下可相互转化，如肌肉组织的干细胞可以"横向分化"为血液细胞。世界各地的科学家相继证实了这一现象，并发现人类成体干细胞同样具有"横向分化"功能，这意味着将来受损组织有可能用同一个体内其他组织的残余干细胞来修复，从而为成体干细胞的临床应用开拓了更为广阔的空间。
和成体干细胞相比，胚胎干细胞是细胞的源头，是唯一不死的多能或全能细胞，能够无限分化。换言之，它能制造机体需要的全部细胞。从上述特点可以看出，干细胞在生命科学的多个领域中有着极为广泛的用途，其中最令人兴奋的是医学应用潜能，它有望成为细胞组织移植甚至器官的新来源，以取代病人体内损坏的细胞组织和器官，从而达到治疗组织缺损、遗传缺陷、器官障碍等难治疾病的目的。
再生医学的应用核心
在再生医学的研究和应用中最有价值的细胞是干细胞。片蛭、蜥蜴之所以头部和尾部都能再生，就是因为它全身都存在着干细胞。干细胞向切断部位移动，通过增殖和分化，就完成了再生过程。
1998年威斯康星大学的汤姆森等从人胎盘获得的140个细胞中确立了5个细胞，并分化出3个胚叶。在把这些胚胎干细胞移植给有免疫缺陷的小鼠时，他们发现这些细胞在小鼠体内分别分化成软骨、骨、肌肉、神经、器官等含有多种不同细胞的畸形肿块。同时，他们还发现这些细胞调聚活性很高，并且带有胚胎干细胞表面特有的蛋白质和酶。有人把人的胚胎干细胞与小鼠胎儿的纤维母细胞共同培养，发现胚胎干细胞仍能够分裂、增殖。 此外，研究者明显地看到了胚胎干细胞向血液、内皮细胞、骨骼肌、平滑肌、心肌、神经细胞、上皮细胞等方向分化的现象。这种控制胚胎干细胞分化的研究机构在美国有100多个，其中包括美国国立健康研究院(NIH)。
再生健康进入临床
目前，利用存在于组织和器官中的干细胞治疗临床上的各种疾病的研究，已经广泛展开，比如在体外诱导胚胎干细胞再生成神经细胞，再把神经细胞移植给患有帕金森综合征或者阿耳茨海默病的患者，以治疗或缓解这些脑部疾病；在治疗I型糖尿病的动物实验中，诱导胚胎干细胞分化成胰岛细胞，再将这些重新分化生成的胰岛细胞移植给糖尿病小鼠，从而达到治疗糖尿病的目的；在骨髓基质中找到的间质干细胞(MSC)，可以分化成骨、软骨和脂肪，将它移植给患有先天骨疾病的患者，在其体内看到了新骨的生成。
皮肤缺损(烧伤、烫伤后的皮肤损伤)后的治疗方法是进行皮肤移植，一般要使用患者自身皮肤。但当遇到大面积皮肤损伤时，患者自身的皮肤往往不够移植所用，此时就必须进行再生皮肤移植。日本医学专家在救治一个10岁烫伤儿童时，采取了患儿表皮进行表皮细胞体外培养，当表皮细胞增殖、分化达到一定厚度时，将其移入特殊的培养瓶内，最终获得了与人体皮肤结构相似的再生表皮组织，再移植给Ⅱ度烫伤80％的患儿，4个月后孩子就恢复了正常的生活和学习。
利用干细胞再生创造的组织和器官大部分是需要材料支持的。皮肤的再生就涉及了材料学和组织工程学技术，而指关节的再生更体现了组织工学的作用。指关节是由软骨、骨和关节腔组织构成的，要想再生指关节必须同时再生骨、软骨和肌腱三种组织。日本科学家在2000年成功地从牛前蹄中采取骨膜，它是骨的表层，存在着大量可以再生的前驱细胞，同时还从牛的软骨和肌腱组织中分离出游离细胞，并将这三种细胞一并移入事先制作的指关节模型中，形成细胞——模型复合体，然后把这个复合体移植到裸鼠皮下，使其从裸鼠周围组织中获得血供，细胞在模型中增殖，并朝着特定方向分化。由于指关节模型是用多聚乳酸类物质做成的，在体内很容易被分解、吸收。10个月后，再生指关节再现了正常指骨、指关节的三元结构，并且新生成骨组织、软骨组织和肌腱组织，而且在细胞——指关节复合体周围有足够的血流。
指关节再生再次向人们展现了再生健康的奇妙和生命的奇迹。
干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制能力的原始未分化细胞，是形成哺乳类各种组织器官的祖细胞。根据来源和个体发育过程中先后次序的不同，干细胞可分为胚胎干细胞、成体干细胞和组织干细胞。干细胞的研究和应用让全球无数研究者为之痴迷，被称为六大热门科技中的“第一长青课题”。
生命科学领域的新热点
在特定的环境诱导下，胚胎干细胞能分化成内、中、外三个胚层的各类细胞系，如上皮细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、神经元、造血细胞等。如将胚胎干细胞放入受体胚囊中，它可以参与整个生物体的发育。
成体干细胞或组织干细胞是已进入机体担负着构建某种细胞组织功能的细胞，具有有限增殖、定向分化成一定组织细胞的特点。在胎儿、儿童或成人的骨髓、肌肉、神经、上皮等组织中均存在这种干细胞，如造血干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞等。近年来还发现不同胚层起源的成体干细胞在一定条件下可相互转化，如肌肉组织的干细胞可以"横向分化"为血液细胞。世界各地的科学家相继证实了这一现象，并发现人类成体干细胞同样具有"横向分化"功能，这意味着将来受损组织有可能用同一个体内其他组织的残余干细胞来修复，从而为成体干细胞的临床应用开拓了更为广阔的空间。
和成体干细胞相比，胚胎干细胞是细胞的源头，是唯一不死的多能或全能细胞，能够无限分化。换言之，它能制造机体需要的全部细胞。从上述特点可以看出，干细胞在生命科学的多个领域中有着极为广泛的用途，其中最令人兴奋的是医学应用潜能，它有望成为细胞组织移植甚至器官的新来源，以取代病人体内损坏的细胞组织和器官，从而达到治疗组织缺损、遗传缺陷、器官障碍等难治疾病的目的。
再生医学的应用核心
在再生医学的研究和应用中最有价值的细胞是干细胞。片蛭、蜥蜴之所以头部和尾部都能再生，就是因为它全身都存在着干细胞。干细胞向切断部位移动，通过增殖和分化，就完成了再生过程。
1998年威斯康星大学的汤姆森等从人胎盘获得的140个细胞中确立了5个细胞，并分化出3个胚叶。在把这些胚胎干细胞移植给有免疫缺陷的小鼠时，他们发现这些细胞在小鼠体内分别分化成软骨、骨、肌肉、神经、器官等含有多种不同细胞的畸形肿块。同时，他们还发现这些细胞调聚活性很高，并且带有胚胎干细胞表面特有的蛋白质和酶。有人把人的胚胎干细胞与小鼠胎儿的纤维母细胞共同培养，发现胚胎干细胞仍能够分裂、增殖。 此外，研究者明显地看到了胚胎干细胞向血液、内皮细胞、骨骼肌、平滑肌、心肌、神经细胞、上皮细胞等方向分化的现象。这种控制胚胎干细胞分化的研究机构在美国有100多个，其中包括美国国立健康研究院(NIH)。
再生健康进入临床
目前，利用存在于组织和器官中的干细胞治疗临床上的各种疾病的研究，已经广泛展开，比如在体外诱导胚胎干细胞再生成神经细胞，再把神经细胞移植给患有帕金森综合征或者阿耳茨海默病的患者，以治疗或缓解这些脑部疾病；在治疗I型糖尿病的动物实验中，诱导胚胎干细胞分化成胰岛细胞，再将这些重新分化生成的胰岛细胞移植给糖尿病小鼠，从而达到治疗糖尿病的目的；在骨髓基质中找到的间质干细胞(MSC)，可以分化成骨、软骨和脂肪，将它移植给患有先天骨疾病的患者，在其体内看到了新骨的生成。
皮肤缺损(烧伤、烫伤后的皮肤损伤)后的治疗方法是进行皮肤移植，一般要使用患者自身皮肤。但当遇到大面积皮肤损伤时，患者自身的皮肤往往不够移植所用，此时就必须进行再生皮肤移植。日本医学专家在救治一个10岁烫伤儿童时，采取了患儿表皮进行表皮细胞体外培养，当表皮细胞增殖、分化达到一定厚度时，将其移入特殊的培养瓶内，最终获得了与人体皮肤结构相似的再生表皮组织，再移植给Ⅱ度烫伤80％的患儿，4个月后孩子就恢复了正常的生活和学习。
利用干细胞再生创造的组织和器官大部分是需要材料支持的。皮肤的再生就涉及了材料学和组织工程学技术，而指关节的再生更体现了组织工学的作用。指关节是由软骨、骨和关节腔组织构成的，要想再生指关节必须同时再生骨、软骨和肌腱三种组织。日本科学家在2000年成功地从牛前蹄中采取骨膜，它是骨的表层，存在着大量可以再生的前驱细胞，同时还从牛的软骨和肌腱组织中分离出游离细胞，并将这三种细胞一并移入事先制作的指关节模型中，形成细胞——模型复合体，然后把这个复合体移植到裸鼠皮下，使其从裸鼠周围组织中获得血供，细胞在模型中增殖，并朝着特定方向分化。由于指关节模型是用多聚乳酸类物质做成的，在体内很容易被分解、吸收。10个月后，再生指关节再现了正常指骨、指关节的三元结构，并且新生成骨组织、软骨组织和肌腱组织，而且在细胞——指关节复合体周围有足够的血流。
指关节再生再次向人们展现了再生健康的奇妙和生命的奇迹。