干细胞：起源及发现方式

干细胞是现代医学中修复身体的关键成分。这些特殊细胞来自胚胎、成人组织或实验室。它们可以变成不同类型的细胞来修复损伤。例如，干细胞移植帮助许多患者战胜疾病。霍奇金淋巴瘤患者 92% 三年生存率多发性骨髓瘤患者的存活率为 79%。这些数字表明干细胞在医学上有多强大。了解干细胞的来源有助于我们了解其在科学和健康方面的重要性。

关键要点

• 干细胞帮助身体愈合 通过变成不同的细胞类型。
• 有胚胎干细胞、成体干细胞、iPSC 和围产期干细胞。
• 每种类型都有特殊的功能并有助于治疗疾病。
• 干细胞治疗效果良好，霍奇金淋巴瘤的存活率为92%。
• iPSC 使用成体细胞，因此更安全、更符合道德。
• 干细胞治疗费用昂贵并且不为很多人所熟知。
• 更多的教育和团队合作可以改善获得这些治疗的机会。

干细胞的类型

了解干细胞有助于我们理解其在医学中的作用。每种干细胞都有特殊的特性、来源和用途。

胚胎干细胞

它们是什么以及它们能做什么

胚胎干细胞 来自非常早期的胚胎。这些细胞可以变成体内的几乎任何细胞。这使得它们对于修复受损组织非常有用。例如，它们可能有助于治疗其他疗法无法治愈的疾病。它们的生长和变化能力为治愈器官和组织带来了希望。

胚胎干细胞来自哪里

这些细胞取自大约五天大的胚胎。这些胚胎通常是体外受精治疗的剩余物。科学家小心翼翼地取出胚胎内部含有这些特殊细胞的部分。这表明干细胞可以改变医疗保健。

• 关于胚胎干细胞的重要事实：
  • 取自早期胚胎。
  • 可以变成多种细胞类型。
  • 可能有助于治疗难以治愈的疾病。

成体干细胞

他们做什么以及为什么重要

成体干细胞有助于修复和维持组织。与胚胎干细胞不同，它们只能转化为某些类型的细胞。例如，骨髓干细胞可以产生血细胞。其他成体干细胞有助于修复骨骼、软骨或脂肪。这些细胞对于保持身体健康至关重要。

成体干细胞的发现地

成体干细胞来自骨髓、脂肪和大脑等部位。骨髓是这些细胞的常见来源。抽脂术中的脂肪组织也用于获取干细胞。这些细胞在医学治疗中越来越受欢迎。下表显示了有关成体干细胞的主要发现：

诱导性多能干细胞 (iPSC)

它们是什么以及如何制作

诱导性多能干细胞是在实验室中改变的成体细胞，使其像胚胎干细胞一样发挥作用。科学家添加某些基因来重置细胞。诱导性多能干细胞可以变成多种细胞类型，就像胚胎干细胞一样。这种方法避免了与使用胚胎相关的伦理问题。

它们在医学上有何帮助

iPSC 在医学上非常有用。它们允许医生使用患者自己的细胞，从而降低排斥的可能性。新的实验室方法使创建 iPSC 变得容易得多。例如，更好的实验室条件使这个过程 效率提高 100 倍下图显示了 iPSC 研究的发展情况：

围产期干细胞

特性与用途

围产期干细胞来自婴儿出生时周围的组织。这些包括 脐带 和 胎盘。它们之所以特殊，是因为它们的作用类似于胚胎干细胞，但伦理问题较少。这些细胞可以变成许多类型，如骨细胞、神经细胞或软骨细胞。这使得它们有助于治疗损伤和疾病。

其中一个令人惊奇的功能是它们能够修复受损组织。例如，科学家研究它们如何修复脊髓损伤和治疗血液问题。它们还可以减轻肿胀，从而有助于治疗自身免疫性疾病。

笔记: 围产期干细胞的采集不会伤害婴儿或捐赠者。这使它们成为研究和治疗的一种合乎道德且易于获取的选择。

胎儿来自哪里：脐带和胎盘

这 脐带 和 胎盘 胎儿时期的组织中充满了围产期干细胞。出生后，这些组织经常被丢弃。但它们却具有巨大的医学价值。

• 脐带血：这种血液含有造血干细胞，可以制造新的血细胞。医生用它们来治疗白血病和贫血等疾病。
• 胎盘：胎盘含有间充质干细胞，可发育为骨细胞、软骨细胞或肌肉细胞。这些细胞正在被研究用于修复受损组织。

家庭可以将脐带血储存在私人或公共银行。这确保这些有用的细胞可以保存以备将来之需。收集胎盘组织在研究中也变得越来越普遍。

围产期干细胞既灵活又容易获取。随着研究的深入，它们改变医学的潜力将越来越大。

收集干细胞的来源和方法

胚胎干细胞来自哪里

使用体外受精的囊胚

胚胎干细胞来自受精后 5-6 天形成的囊胚。这些囊胚通常来自 IVF 治疗期间产生的胚胎。当家庭不再需要这些胚胎时，他们可以将其捐赠用于研究。这为科学家提供了一种获取干细胞的方法，而不必为了研究而制造新的胚胎。

胚泡内有一组称为内细胞团的细胞。这些细胞可以变成体内几乎任何类型的细胞。它们对于研究疾病、测试药物和寻找新疗法非常重要。例如，科学家利用基因测试后留下的胚泡来研究遗传问题。这种方法有助于科学发展而不会浪费胚胎。

如何采集成体干细胞

从骨髓获取干细胞

骨髓中有许多成体干细胞，尤其是制造血细胞的干细胞。医生用针从骨盆骨中抽取骨髓。这个过程称为骨髓抽吸，在麻醉下进行以避免疼痛。

使用这些细胞进行治疗的成功取决于它们的质量。使用患者自己的骨髓可以降低排斥的可能性。但也存在一些风险，如感染或麻醉问题。即使存在这些风险，骨髓采集仍然是治疗血液病的关键。

从脂肪组织收集干细胞

脂肪组织，也称为脂肪组织，是成体干细胞的另一个来源。这些细胞通过抽脂术取出，这是一种简单且痛苦较小的手术。脂肪衍生的干细胞可以转化为骨、软骨或肌肉细胞。这使得它们可用于修复损伤和受损组织。

抽脂术比骨髓采集更安全、创伤更小，还能提供大量干细胞。正因如此，抽脂术正成为一种流行的医疗用干细胞采集方法。

收集围产期干细胞

保存脐带血

脐带血 脐带中有许多干细胞可以制造血细胞。婴儿出生后，医生会收集脐带中剩余的血液。这些血液被储存在特殊的血液库中。这个过程对母亲和婴儿都是安全的。家庭可以将脐带血存放在私人血液库中，也可以将其捐赠给公共血液库供他人使用。

脐带血干细胞可用于治疗白血病和贫血等疾病。它们在移植方面效果很好，尤其是用于治疗血癌。由于脐带血干细胞采集符合伦理道德，许多研究人员更愿意使用它们。

从胎盘收集干细胞

胎盘通常在出生后被丢弃，胎盘中含有许多干细胞。这些细胞可以长成骨骼、软骨或肌肉组织。收集胎盘组织不会对母亲或婴儿造成伤害，因此是一种简单且合乎道德的选择。

科学家正在研究胎盘干细胞如何治疗关节问题和自身免疫性疾病。这些细胞易于收集且非常灵活，是未来治疗的重要资源。

诱导多能干细胞产生

在实验室中改变成体细胞

制造诱导性多能干细胞意味着改变成体细胞，使其像胚胎干细胞一样运作。科学家通过向成体细胞添加特殊基因来实现这一点。这些基因帮助细胞重置并转变为不同类型的细胞。这种方法避免了与胚胎干细胞相关的伦理问题。

该过程使用特定工具（如蛋白质或化学物质）来激活所需基因。例如，科学家经常使用成纤维细胞，即结缔组织中的细胞。通过添加这些工具，成纤维细胞会变成多能细胞。这些新细胞可以变成心脏、神经或肌肉细胞。

随着时间的推移，科学家们已经让这个过程变得更快、更可靠。早期的研究，比如 Takahashi 等人（2006 年），表明可以对小鼠细胞进行重新编程。后来，Takahashi 等人（2007 年）和 Yu 等人（2007 年）证明它也适用于人类细胞。这些发现有助于创建当今先进的方法。

以下是有关重编程的重要研究的简要介绍：

这些研究显示了重编程技术的发展。它们还强调了诱导性多能干细胞在医学上的应用。利用这项技术，医生可以从患者体内制造细胞。这降低了身体排斥治疗的可能性。

笔记：改变成人细胞是一个复杂的过程，但前景广阔。它将科学与伦理相结合，为惊人的医学进步打开了大门。

再生医学中的应用

组织再生

修复受损组织和器官

干细胞是 修复受损的组织和器官。它们可以变成特定细胞来治疗损伤和疾病。例如，间充质干细胞 (MSCs) 有助于重建软骨和骨骼。这对关节损伤或骨关节炎患者很有帮助。

再生医学的新进展表明 强大的干细胞 是。干细胞移植已经可以治疗血液病和霍奇金淋巴瘤等癌症。下表显示了干细胞疗法的成功率：

这些数字表明干细胞治疗正在改善医学。它们为新的治疗方法打开了大门。

疾病治疗

帮助治疗白血病、帕金森病和糖尿病等疾病

干细胞治疗 正在改变我们治疗难以治愈的疾病的方式。对于白血病，干细胞用健康血细胞取代病态血细胞。这可以减缓疾病的进展并帮助患者延长生命。对于帕金森病，科学家研究干细胞如何修复受损的脑细胞。这可能会逆转症状。对于糖尿病，干细胞可以帮助再次产生胰岛素分泌细胞。这给需要每天注射胰岛素的人带来了希望。

干细胞还可以帮助治疗神经问题，例如 脊髓损伤。间充质干细胞可以替代受损细胞并减少肿胀。这些成功表明干细胞可以解决许多健康问题。

药物测试与开发

利用干细胞测试新药

干细胞，尤其是 iPSC，正在改变我们测试药物的方式。与旧方法不同，iPSC 让科学家能够更好地研究疾病和测试药物。科学家可以将 iPSC 转化为特定细胞来检查药物的作用方式。

这有助于制定适合每个人需求的治疗方法。例如：

• iPSC 显示药物如何影响某些细胞，从而使测试更加准确。
• 它们有助于研究常规检查中经常被忽视的罕见疾病。
• 使用患者的 iPSC 有助于及早发现副作用，使试验更安全。

干细胞药物测试加快了寻找更安全、更优质药物的速度。它还改善了针对每个人的治疗方案。

推进科学研究

了解人类生长和疾病

干细胞改变了我们研究人类生长和疾病的方式。它们能够变成不同类型的细胞，这令人惊叹。这有助于科学家了解细胞如何生长、变化和协同工作。通过观察这些步骤，我们了解组织和器官是如何形成的。这些知识向我们揭示了遗传问题和发育障碍的原因。

胚胎干细胞（ESC） 对这项研究非常有用。它们可以变成任何类型的细胞，帮助我们研究早期人类的生长。科学家使用 ESC 来观察细胞如何变化并形成复杂的结构。诱导性多能干细胞 (iPSC) 也很重要。这些是经过重新编程以像 ESC 一样运作的成体细胞。它们携带一个人的遗传细节，非常适合研究疾病和测试特定基因的治疗方法。

成体干细胞虽然数量有限，但对研究组织仍然很有帮助。例如，来自骨髓或脂肪的间充质干细胞 (MSC) 可以变成骨骼、软骨或肌肉细胞。科学家利用 MSC 来研究组织在受伤后如何愈合。

类器官是由干细胞制成的微小 3D 器官模型。它们的作用与真实器官相似，可帮助科学家在实验室中研究疾病。例如，类器官可帮助我们了解癌症的起源或感染在组织中的传播方式。

• 干细胞帮助研究的主要方式：
  • ESC 处于早期生长阶段。
  • iPSC 有助于研究个人疾病。
  • 成体干细胞解释组织愈合。
  • MSCs 有助于再生医学研究。
  • 类器官复制器官功能用于疾病研究。

干细胞将基础科学与医学应用联系起来。它们帮助我们了解人体生物学并创造新的治疗方法。

伦理和实际考虑

伦理问题

使用胚胎干细胞的问题

使用胚胎干细胞引发了许多伦理争议。这些细胞来自早期胚胎，有些人认为这是错误的。他们认为将胚胎用于科学研究是对潜在生命的不尊重。另一些人认为，拯救生命是可以接受的。

需要制定明确的规则来解决这些问题。一些国家（如美国）限制此类研究的资金投入。而其他国家（如英国和瑞典）则给予科学家更多自由。平衡道德与进步仍然是一个巨大的挑战。

安全与风险

肿瘤和免疫系统排斥的风险

干细胞治疗前景光明，但也有风险。治疗后可能会形成肿瘤。例如：

• 一名男子 干细胞治疗 12 年后出现肿瘤.
• 这表明未经测试的治疗方法可能会导致严重的问题。
• 肿瘤可能需要数年才会出现，因此需要长期检查。

另一个风险是免疫排斥。如果干细胞来自捐赠者，身体可能会攻击它们。这会使治疗效果降低。需要仔细测试和制定规则来确保患者的安全。

法规和指南

干细胞研究规则

干细胞研究 世界各地的法律有所不同在美国，严格的规定限制了胚胎干细胞研究的资金。这减缓了研究的进程。但英国和瑞典等国家的法律更为灵活。它们允许科学家在遵守道德规则的同时探索新的治疗方法。

限制较少的国家往往能更快地取得发现。即便如此，他们仍遵循严格的指导方针以确保安全和道德。明确的法律有助于保护患者并支持科学进步。

可及性和成本

让每个人都能接受干细胞治疗的问题

干细胞治疗前景广阔，但很难获得。这些疗法的费用对大多数人来说往往太高。例如，一次治疗可能要花费数万美元。这是因为治疗过程复杂，需要特殊实验室。大量资金也用于研发。

是否能获得干细胞治疗取决于您居住在哪里。 北美因先进的医疗保健和研究资金而处于领先地位。欧洲紧随其后，得益于政府的支持和良好的规则。其他地区面临巨大挑战。在拉丁美洲和非洲，缺乏资金和规则不明确使得获取医疗服务变得困难。巴西和阿根廷等国家正在改善医疗服务，但仍在为成本和设施问题而苦苦挣扎。在亚洲，中国和日本等国家正在加大对医疗保健和研究的投资。

笔记：能否获得治疗不仅仅取决于金钱或地点。许多人不知道干细胞治疗，也不知道干细胞治疗如何提供帮助。这表明需要更好的教育和宣传计划。

为了使这些治疗更容易获得，我们需要团队合作。政府和私人团体应该共同努力降低成本。他们还需要改善医疗保健系统并制定明确的规则。这样，更多的人可以从这些改变生活的疗法中受益，无论他们住在哪里或有多少钱。

干细胞来自胚胎、成人组织或实验室方法。它们可以转变为不同类型的细胞，有助于医学。

• 干细胞 帮助治愈伤口和治疗长期疾病.
• 它们可以消肿并改善免疫系统的功能。
• 存活率证明了他们的成功：
  • 92%适用于移植后的霍奇金淋巴瘤患者。
  • 79% 适用于使用自身干细胞治疗多发性骨髓瘤患者。

干细胞治疗市场可能会增长超过 到2033年将达到$26亿即使面临挑战，进步仍显示出其在医疗保健领域的惊人潜力。

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