人工培养干细胞 未来人造器官不是梦

医句话：

从胚胎取得的干细胞被称为胚胎干细胞，有潜能分化成人体各种器官和组织，为多功能性干细胞，但由于取得方式颇具争议，加上特性可能有造成癌变风险，因此目前被禁止用于移植。日本医学团队研发了“人工培养”的诱导性多功能干细胞。他们从成人身上提取普通细胞，以病毒去“诱导”令它“倒退”，变成类似胚胎干细胞的干细胞。此举为“人造干细胞”铺路，一旦成功，将能为面对捐献器官短缺的患者带来福音。

“大部分人习惯将干细胞形容为人体的主细胞（master cell）。它们有两个持续特性，一是能够分裂（divide）和增殖（multiply）。没有这种自我复制能力的细胞，不能称之为干细胞，这也是它们最重要的功能。

其次是只要提供正确的微环境（micro-environment），干细胞便能分化成特化细胞（specialized cell），意味着它们除了能够增殖成另一个干细胞，还可以分化成肌肉细胞、神经细胞和红血球等不同类型的细胞。在这之后，它们便不再是、也无法变成干细胞了。

在哪能够找到干细胞呢？第一种是在胚胎发育早期，即受精后5至7天的囊胚（blastocyst）中，含有这些未分化的胚胎干细胞（embryonic stem cell）；第二种则是成体干细胞（adult stem cell），是存留在胎儿或成人组织器官中的干细胞。

与成体干细胞相比，胚胎干细胞有者与众不同的特点，因为它属于‘多功能性（pluripotency）’干细胞，有着分裂成人体任何细胞或组织的能力，譬如心脏、大脑和肝脏等细胞。

当婴儿出生后，无论是脐带血或是骨髓干细胞等与成人一样，被归为成体干细胞，一些为‘多潜能性（multipotency）’，一些则是‘单能性（unipotency）’，意即只能分化成特定种类的细胞。譬如从骨髓中提取的造血干细胞（Haematopoietic  Stem cells，HSCs），只能分化成红血球、白血球和血小板等；皮肤干细胞通常只能变成皮肤细胞而已，不会分化成骨头细胞。

临床治疗白血病地贫等血疾

需要注意的是，脐带是干细胞最丰富的来源，含有至少两种类型的‘多潜能性（multipotency）’干细胞，包括HSCs和间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells， MSCs）。它们可以分化成较多类型的细胞，尤其是MSCs有多种类型细胞的分化能力，譬如神经细胞、肌肉细胞或软骨细胞等。

此外，在人体中有3种干细胞经常增殖与分化，分别是先前提及的HSCs、肠壁的上皮干细胞（epithelial stem cells）和皮肤里的表皮干细胞（epidermal stem cells）。

由于血液中的红血球的极限寿命为120天，之后便会衰亡，而人体需要红血球运送氧气，因此便需要频繁地制造红血球；由于人们经常进食，每次食物进入肠道后都会产生摩擦，所以需要经常更新肠壁细胞，以维持肠道功能正常，避免受损而让细菌‘趁虚而入’；当皮肤不小心刮伤时，你可以发现很快便会结痂愈合，这便是因为表皮干细胞迅速分裂增殖的结果。

正因干细胞能够修复或生产特定的细胞或组织，因此在再生医学（regenerative medicine）中有极大的发展潜力，譬如造血干细胞移植如今已非常成熟，在临床应用上能够治疗白血病、地中海贫血症与再生障碍性贫血等多种疾病。此外，目前也有许多干细胞治疗的临床试验正在进行，譬如心脏病、中风、帕金森氏病和关节炎等。

液氮冷冻 理论上无保存期限

科学家对于干细胞的研究，已有大约70年的历史，临床实践证明，长期保存的干细胞在解冻后仍具有活性。科学家在捐赠者去世后，获得家人批准取出干细胞作研究，发现即便已储存15年，仍可以用来移植。

当然，我们不能随意将干细胞放入普通冰箱里，而是放置在-196°C的液氮中冷冻。根据此条件，在理论上干细胞是没有失效期，可以无限期储存的，而纽约血液中心也如此表明。但是，若将脐带血放置两个星期后才进行处理，那么我也无法担保其保存期限了。

因此，我们在采集、处理到储存脐带血的步骤上要及时迅速。在婴儿初生后，医护人员会协助将脐带血收集在特殊的袋子中，再送至实验室进一步处理和检验。

血液中有许多红血球或白血球等成熟细胞，这些并无储存价值，因我们需要将之移除，接着会进行一些测试，确保它们是真的干细胞、具有活性、数量和不受污染。最后，我们会缓缓加入抗冻剂（二甲基亚砜，DMSO）去保存干细胞，否则直接放入液氮冷冻槽的话，它们只会变成一块冰。整个过程大约只需2至3小时。

干细胞不够移植 怎么办？

或许有些人觉得脐带血也就几十毫升，收集的干细胞数量始终有限，只能针对儿童进行移植，不足以用于成人。且不论在脐带血中干细胞的密度和含量之高，目前有新研究发现，科学家能够大量扩增干细胞，解决来源不足的问题。

此外，若面临干细胞数量不足的问题，还有两种方法：第一是使用2人的脐带血进行移植；第二则是同时使用骨髓与脐带血移植。若姐姐患病，我们可以先移植妹妹的骨髓，再利用脐带血。脐带血还含有细胞因子（cytokine），是一种特别的蛋白质，可帮干细胞分裂和降低发炎的概率，能够有效提高干细胞在患者体内的植入（engraftment）。

因此，脐带血其实有多过1种的用途。即便是同卵双胞胎的脐带血，也需分别收集、处理和储存。他们虽然看起来一模一样，但基因并不是完全相同的。若婴儿患有先天性疾病，则需视何种才能判定能否采集脐带血，譬如重型地中海贫血症婴儿的脐带血是无用的；若是轻型地贫则应该储存起来，若有需要可于治疗患有重型地贫的兄弟姐妹。

禁止移植 胚胎干细胞充作科研

如先前所提，胚胎干细胞为多功能性，而成体干细胞为多潜能性。胚胎干细胞，意味着可以分化成人体任何一种特定细胞，若置于特定环境譬如接触化学物质后，也有一定的可能会癌变。

因此，使用胚胎干细胞进行移植是被禁止的，只能作实验和研究用途。目前大马唯一批准许可用于临床的细胞是多潜能性的造血干细胞，也就是大众较为熟知的骨髓移植、外周血和脐带血移植等。

在日本有医学团队研发了‘人工培养’的诱导性多功能干细胞（induced pluripotent stem cell）。他们从成人身上提取普通细胞，以病毒去‘诱导’令它‘倒退’，变成类似胚胎干细胞的干细胞。

该研究表明，在谨慎的条件下进行，切断其癌变的途径，能够分化成各种特定、成熟的器官细胞，极具潜力。不过，由于此技术需要使用病毒载体，虽然病毒在过程中会死亡，但许多人对其安全性存在担忧。

即便如此，我们仍可以期待未来人类能够生产安全可控的‘人造干细胞’，届时能够为面对捐献器官短缺的患者带来福音。”

干细胞1问: 随年龄减退 不可能无限再生

问：既然干细胞有“分裂再生”功能，是否意味人类可以长生不老？
答：所有的干细胞都有一定的寿命，这取决于个人体质，这也是为何人们会老化的原因。如果我们比较婴儿与30岁成人的骨髓，可以发现前者呈红色，因为里头造血干细胞的数量非常之多；后者呈黄色，因为骨头里的空隙有越来越多的脂肪组织，造血干细胞也越来越少。人体干细胞的数量和分裂能力，会随着年龄渐长减少和减退，不会永不受限地分裂。

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