體內(nèi)細(xì)胞具有特定目的，但干細(xì)胞是尚未發(fā)揮特定作用的細(xì)胞，幾乎可以成為所需的任何細(xì)胞。
干細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，因?yàn)樯眢w的需要，干細(xì)胞可以變成特定細(xì)胞。
科學(xué)家和醫(yī)生對干細(xì)胞非常感興趣，因?yàn)樗鼈冇兄诮忉屔眢w某些功能如何發(fā)揮作用，以及它們有時可以會出現(xiàn)的錯誤。
干細(xì)胞也有望治療一些目前無法治愈的疾病。
干細(xì)胞起源于兩個主要來源：成體組織和胚胎。科學(xué)家們正在研究如何利用遺傳“重編程”技術(shù)從其他細(xì)胞中開發(fā)干細(xì)胞。
成體干細(xì)胞
一個人的身體所有部位都含有干細(xì)胞。身體可以在需要時使用這些干細(xì)胞。
也稱為組織特異性或體細(xì)胞干細(xì)胞，從胚胎發(fā)育時起，成體干細(xì)胞存在于整個身體中。
細(xì)胞處于非特異性狀態(tài)，但它們比胚胎干細(xì)胞更專業(yè)。它們保持這種狀態(tài)直到身體需要它們用于特定目的，比如皮膚或肌肉細(xì)胞。
日常生活意味著身體不斷更新其組織。在身體的某些部位，例如腸道和骨髓，干細(xì)胞經(jīng)常分裂以產(chǎn)生新的身體組織以進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)。
干細(xì)胞存在于不同類型的組織內(nèi)?？茖W(xué)家在組織中發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞，
包括：
大腦
骨髓
血液和血管
骨骼肌
皮膚
肝臟
然而，干細(xì)胞很難找到。它們可以保持非分裂和非特異性多年，直到身體召喚它們來修復(fù)或生長新組織。
成體干細(xì)胞可以無限分裂或自我更新。這意味著它們可以從起源器官產(chǎn)生各種細(xì)胞類型，甚至完全再生原始器官。
這種分裂和再生是皮膚傷口愈合的方式，或者例如肝臟等器官如何在損傷后自行修復(fù)。
過去，科學(xué)家認(rèn)為成體干細(xì)胞只能根據(jù)其來源組織進(jìn)行分化。然而，現(xiàn)在一些證據(jù)表明它們可以分化成其他細(xì)胞類型。
胚胎干細(xì)胞
從懷孕的最早階段開始，在精子使卵子受精后，形成胚胎。
在精子受精卵后約3-5天，胚胎采取胚泡或細(xì)胞球的形式。
胚泡含有干細(xì)胞，隨后將植入子宮內(nèi)。胚胎干細(xì)胞來自4-5天大的胚泡。
當(dāng)科學(xué)家從胚胎中取出干細(xì)胞時，這些通常是由體外受精（IVF）引起的額外胚胎。
在體外受精（IVF）診所，醫(yī)生在試管中給幾個卵子施肥，以確保至少有一個卵子存活下來。然后，他們將植入有限數(shù)量的卵子以開始懷孕。
當(dāng)精子使卵子受精時，這些細(xì)胞結(jié)合形成一個稱為受精卵的單個細(xì)胞。
然后，這種單細(xì)胞受精卵開始分裂，形成2,4,8,16細(xì)胞，依此類推。
很快，在胚胎植入子宮之前，這個約150-200個細(xì)胞的質(zhì)量就是胚泡。胚泡由兩部分組成：
外細(xì)胞團(tuán)，成為胎盤的一部分一種內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)，會發(fā)育成人體；
內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，是發(fā)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞的地方。
科學(xué)家稱之為全能細(xì)胞。術(shù)語全能是指它們具有發(fā)展成體內(nèi)任何細(xì)胞的總潛力。
通過正確的刺激，細(xì)胞可以變成血細(xì)胞，皮膚細(xì)胞和身體所需的所有其他細(xì)胞類型。
在妊娠早期，胚胎階段持續(xù)約5天，然后胚胎植入子宮。在這個階段，干細(xì)胞開始分化。
胚胎干細(xì)胞可以分化成比成體干細(xì)胞更多的細(xì)胞類型。
MSCs來自圍繞身體器官和其他組織的結(jié)締組織或基質(zhì)。
科學(xué)家們已經(jīng)使用MSCs來創(chuàng)造新的身體組織，如骨骼，軟骨和脂肪細(xì)胞。他們有一天可能會在解決各種健康問題方面發(fā)揮作用。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）
科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)室中使用皮膚細(xì)胞和其他組織特異性細(xì)胞來創(chuàng)造這些細(xì)胞。這些細(xì)胞的行為方式與胚胎干細(xì)胞相似，因此它們可用于開發(fā)一系列療法。
為了培養(yǎng)干細(xì)胞，科學(xué)家首先從成人組織或胚胎中提取樣本。然后，他們將這些細(xì)胞置于特定的培養(yǎng)物中，在那里它們將分裂和繁殖，但不會進(jìn)一步特化。
在特定培養(yǎng)中分裂和繁殖的干細(xì)胞稱為干細(xì)胞系。
研究人員為不同目的管理和共享干細(xì)胞系。它們可以刺激干細(xì)胞以特定方式專攻。該過程稱為定向分化。
到目前為止，生長大量胚胎干細(xì)胞比成體干細(xì)胞更容易。然而，科學(xué)家們正在兩種細(xì)胞類型中取得進(jìn)展。
干細(xì)胞的類型
研究人員根據(jù)干細(xì)胞分化為其他類型細(xì)胞的潛力對干細(xì)胞進(jìn)行分類。
胚胎干細(xì)胞是最有效的，因?yàn)樗鼈兊淖饔檬浅蔀轶w內(nèi)各種類型的細(xì)胞。
完整分類包括：
全能干細(xì)胞：這些干細(xì)胞可以分化成所有可能的細(xì)胞類型。顯示為受精卵開始分裂的前幾個細(xì)胞是全能的。
亞全能干細(xì)胞：這些細(xì)胞幾乎可以變成任何細(xì)胞。來自早期胚胎的細(xì)胞是多能的。
多能干細(xì)胞：這些細(xì)胞可以分化成密切相關(guān)的細(xì)胞組織。例如，成體造血干細(xì)胞可以變成紅細(xì)胞和白細(xì)胞或血小板。
單能干細(xì)胞：這些只能產(chǎn)生一種細(xì)胞，這是它們自己的類型。然而，它們?nèi)匀皇歉杉?xì)胞，因?yàn)樗鼈兛梢宰晕腋?。?shí)例包括成人肌肉干細(xì)胞。
胚胎干細(xì)胞被認(rèn)為是多能的而不是全能的，因?yàn)樗鼈儾荒艹蔀榕咛ネ饽せ蛱ケP的一部分。
用途
干細(xì)胞本身不能用于任何單一目的，但有幾個原因很重要。
首先，通過正確的刺激，許多干細(xì)胞可以承擔(dān)任何類型細(xì)胞的作用，并且它們可以在適當(dāng)?shù)臈l件下再生受損組織。
這種潛力可以挽救生命或修復(fù)患病或受傷后的人的傷口和組織損傷?？茖W(xué)家們看到了干細(xì)胞的許多可能用途。
組織再生
組織再生可能是干細(xì)胞最重要的用途。
直到現(xiàn)在，例如，需要新腎的人必須等待捐獻(xiàn)者然后進(jìn)行移植。
供體器官短缺，但通過指導(dǎo)干細(xì)胞以某種方式分化，科學(xué)家可以利用它們來生長特定的組織類型或器官。
例如，醫(yī)生已經(jīng)使用皮膚表面下方的干細(xì)胞來制造新的皮膚組織。然后，他們可以通過將這些組織移植到受損的皮膚上來修復(fù)嚴(yán)重?zé)齻蚱渌麄?，并且新的皮膚會重新生長。
心血管疾病治療
2013年，馬薩諸塞州綜合醫(yī)院的一組研究人員在PNAS早期版中報道，他們使用人類干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室小鼠中制造了血管。
在植入干細(xì)胞的2周內(nèi)，形成了血液灌注血管網(wǎng)絡(luò)。這些新血管的質(zhì)量與附近的自然血管一樣好。
作者希望這種技術(shù)最終可以幫助治療患有心血管疾病和血管疾病的人。
腦病治療
有一天，醫(yī)生可能會使用替代細(xì)胞和組織來治療腦部疾病，例如帕金森氏癥和阿爾茨海默氏癥。
例如，在
帕金森病中，腦細(xì)胞受損會導(dǎo)致肌肉運(yùn)動失控?？茖W(xué)家們可以使用干細(xì)胞來補(bǔ)充受損的腦組織。這可以帶回專門的腦細(xì)胞，阻止不受控制的肌肉運(yùn)動。
研究人員已經(jīng)嘗試將胚胎干細(xì)胞分化為這些類型的細(xì)胞，因此治療很有希望。
細(xì)胞缺乏癥治療
科學(xué)家們希望有一天能夠在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)健康的心臟細(xì)胞，以便將其移植到心臟病患者身上。
這些新細(xì)胞可以通過用健康組織重新填充心臟來修復(fù)心臟損傷。
同樣，患有I型
糖尿病的人可以接受胰腺細(xì)胞來代替他們自己的免疫系統(tǒng)丟失或破壞的胰島素生成細(xì)胞。
目前唯一的治療方法是胰腺移植，很少有胰腺可用于移植。
血液病治療
醫(yī)生現(xiàn)在經(jīng)常使用成人造血干細(xì)胞治療疾病，如白血病，鐮狀細(xì)胞貧血和其他免疫缺陷問題。
造血干細(xì)胞發(fā)生在血液和骨髓中，可以產(chǎn)生所有血細(xì)胞類型，包括攜帶氧氣的紅細(xì)胞和抗擊疾病的白細(xì)胞。
捐贈或收獲干細(xì)胞
人們可以捐獻(xiàn)干細(xì)胞來幫助親人，或者將來可能用于自己的用途。
捐款可以來自以下來源：
骨髓：這些細(xì)胞是在全身麻醉下提取的，通常來自髖骨或骨盆骨。然后，技術(shù)人員將
骨髓干細(xì)胞從骨髓中分離出來進(jìn)行儲存或捐贈。
外周干細(xì)胞：一個人通過接受幾次注射，致使他們的骨髓將干細(xì)胞釋放到血液中。接下來，從身體中取出血液，機(jī)器將干細(xì)胞分離出來，醫(yī)生將血液返回到身體。
臍帶血：分娩后可從臍帶收獲干細(xì)胞，對寶寶無害。有些人捐獻(xiàn)臍帶血，有些人則儲存。
這種干細(xì)胞的收獲可能很昂貴，但未來需求的優(yōu)勢包括：
·干細(xì)胞很容易進(jìn)入
·如果移植組織來自受體自身，則移植組織被拒絕的可能性較小
研究和科學(xué)發(fā)現(xiàn)
干細(xì)胞不僅可用作潛在療法，還可用于研究目的。
例如，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，打開或關(guān)閉特定基因可以使其分化。知道這有助于他們調(diào)查哪些基因和突變導(dǎo)致哪些影響。
有了這些知識，他們可能能夠發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致各種疾病和病癥的原因，其中包括一些目前不能治愈的疾病。
細(xì)胞分裂和分化異常是造成癌癥和先天性殘疾的原因。了解導(dǎo)致細(xì)胞以錯誤方式分裂的原因以及可能的治愈性。
干細(xì)胞也可以幫助開發(fā)新藥?？茖W(xué)家可以通過在干細(xì)胞培養(yǎng)的組織上進(jìn)行測試來評估藥物如何影響正常、健康的組織，而不是對人類志愿者進(jìn)行藥物測試。
爭議
關(guān)于干細(xì)胞研究存在一些爭議。這主要涉及胚胎干細(xì)胞的研究。
胚胎用于干細(xì)胞
反對使用胚胎干細(xì)胞的論點(diǎn)是它會破壞人類胚泡，受精卵不能發(fā)育成人。
如今，研究人員正在尋找創(chuàng)造或使用不涉及胚胎的干細(xì)胞的方法。
混合人類和動物
干細(xì)胞研究通常涉及將人細(xì)胞插入動物，例如小鼠或大鼠。有些人認(rèn)為這可能會創(chuàng)造一個人類的有機(jī)體。
在一些國家，生產(chǎn)胚胎干細(xì)胞系是非法的。在美國，科學(xué)家可以創(chuàng)建或使用胚胎干細(xì)胞系，但使用聯(lián)邦資金研究2001年8月以后創(chuàng)建的干細(xì)胞系是非法的。
干細(xì)胞療法和FDA監(jiān)管
有些人已經(jīng)為一系列目的提供“干細(xì)胞療法”，例如抗衰老療法。
但是，大多數(shù)這些用途未經(jīng)美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)。其中一些可能是非法的，有些可能是危險的。
任何正在考慮進(jìn)行干細(xì)胞治療的人都應(yīng)該向提供者或FDA咨詢該產(chǎn)品是否獲得批準(zhǔn)，并且其制造方式符合FDA安全性和有效性標(biāo)準(zhǔn)。
