2.干细胞的应用

马里奥·卡佩奇、马丁·埃文斯与奥利弗·史密斯因基因敲除的小白鼠胚胎干细胞研究成果而获得2007年诺贝尔生理学或医学奖，这说明干细胞研究具有重大的理论意义和实践价值。这里，我们只谈谈干细胞在医学上的“丰功伟绩”和无穷潜力。

如右图所示，胚胎干细胞是由囊胚的内层细胞群产生的，这时对胚胎来说大约处在受精后的4～5天阶段，大约由59～150个细胞组成。这类细胞可以分化出200多种成人细胞类型，如果能剔除它们的一些坏基因，或增加一些好基因，就可以利用它们替换或修复损坏的器官或组织，所以应用潜力非常巨大，特别是对于再生医学。但是，由于科学技术和伦理学的障碍尚未解决，因此虽然对它研究了几十年，而且已经能够体外进行人工培养，但还未广泛应用于人类疾病治疗。2017年4月，中国首批胚胎干细胞临床研究项目才启动。

但是成年干细胞则不然。成年干细胞用于血液病的治疗已经多年，如用骨髓移植治疗白血病等，未来随着干细胞研究的进展，癌症、帕金森病、神经和脊髓损伤等疾病都有望利用干细胞得到治疗。因此，成年干细胞已经成为研究的焦点。科学家正在对易于获得的细胞（如皮肤细胞）进行再编程，即将一些相关基因引入其中，使其成为具有多能性潜力的干细胞（iPS，即诱导多能性干细胞），以便用来治疗相应疾病。例如将皮肤细胞经再编程后转变成类胰岛细胞，期望用这类细胞的移植取代难以获得合适配型的胰岛细胞移植。实际上，再编程的皮肤细胞已经能分泌胰岛素，只是效率较低。另一个例子是将4种基因引入小白鼠的肝细胞和胃黏膜细胞，获得了诱导多能性干细胞。这些例子暗示，可能在不久的将来就会发生一场由干细胞引发的医学革命。

胚胎干细胞的产生及其分化示意图

成年干细胞的分裂和分化示意图

注：A-干细胞，B-原始细胞，C-分化细胞
1　代表干细胞对称分裂
2　代表干细胞不对称分裂
3　代表祖分裂
4　代表终分裂