下面，分别介绍一下常见的几种成体干细胞。
造血干细胞的研究历史
造血干细胞，顾名思义就是所有血液细胞的祖宗。其实它也是各种免疫细胞的祖宗，可以发育成各种骨髓细胞和淋巴细胞，同时还具有很强的自我更新能力。
这是个非常富有神秘色彩的概念，不像大家所想象的那样是个现代词汇。最早提出于18世纪，并引发了生命科学界长达2个多世纪的旷日持久的不懈探索，与人类对血液系统和免疫系统的认识密切相关。
早在年，休森就提出了“造血细胞起源定位”的问题，认为血细胞起源于淋巴组织;年，胚胎学家韦伯和克里克尔证明肝脏是造血的主要部位;年，诺伊曼和比萨彼若分别提出了骨髓是成人造血的重要部位的观点，但直至19世纪末才得到广泛接受;年帕彭海姆采用改良若曼诺斯基染色法，追踪到了原始单个核细胞，并认为这是所有造血细胞的共同始祖细胞;年，加拿大科学家蒂尔和麦洛克发明了著名的脾集落生成单位，证实确实存在有一种具有再植和多向分化能力的细胞，即造血干细胞。
此后，科学界对造血干细胞的研究不断深入，对它的认识也在不断加深。因为整个造血调控的机制是多层次复合网络式的，整体的各器官、组织、细胞、分子、亚分子等多层次都有影响造血调控机制的因素，所以，造血干细胞有了现代的新定义:造血干细胞是机体内最独特的体细胞群，具有极高度的自我更新、多向分化、跨系分化与重建长期造血的潜能，以及损伤后再生的能力;此外还具有广泛的迁移和特异的归巢特性，能优先定位于相应的造血微环境中，并以非增殖状态和缺乏相关抗原的方式存在。
造血干细胞具有以下这些特点:
第一，它们必须具备重建造血功能。也就是说，当一个机体完全失去造血功能后，只要还有造血干细胞存在或者有造血干细胞被引入(移植)，那么这个机体就有可能恢复造血功能并维持今后的永久性正常造血(就像中国古代神话中大禹治水时所使用的“息壤”一样，生生不息，永不枯竭。)
第二，造血干细胞有着高度的自我更新、自我维持的能力。这个能力体现在两个方面:一方面，它不能自我扩增(至今没有任何实验证明造血干细胞在正常情况下能够在体内或体外扩增);另一方面，它的子代细胞可以保持造血干细胞的全部特性不变(具体原因我们将在下一节讨论)。99.5%的造血干细胞处于静止状态，不进行DNA的合成和有丝分裂，它们只是静静地待在它们的小环境里，默默地等待着....
第三，造血干细胞有“回家”的能力，它可以自己找到自己的“家”，也就是找到适合自己生存的地方，这就是我们所说的归巢”。就像识途老马一样，永远都知道自己可爱的家园在哪里。它们可以从自己的家园里游出，在外周血中“游荡”一圈，再寻找到并进入微环境适宜的“龛”中，并定居其中。
第四，造血干细胞也没有特异性的形态学特征，也就是说不能简单地通过细胞的长相来判断它是否是造血干细胞;也没有特定的表面标志物来确定哪些细胞是造血干细胞。基本上，在实验和应用领域，我们会把特异性高表达CD34的细胞归类于造血干细胞。
造血干细胞从哪儿来
造血干细胞从哪儿来呢?造血干细胞来源于发育中的胚胎。
我们都知道,我们都是由受精卵发育而来的。当受精卵数次分裂开始分化为胚胎和胚外结构的同时，就开始了造血干细胞的分化，它们出现于胚外结构的卵*囊血岛，外层分化为原始的血管网，内层就分化为最早的造血干细胞。
在胚胎发育的第15周，胎肝的造血能力逐渐上升，脾脏则在第3个月左右参与造血，胸腺淋巴结也在胚胎的第4个月开始参与造血。
但实际上造血干细胞最多的，还是来源于骨髓。从妊娠第9~12周开始，骨髓就开始发育，到7个月时骨髓腔就充满了富含造血干细胞的红骨髓，从此，骨髓成为主要的造血器官并保持终身。来源于肝脏的造血干细胞经血液循环迁移，栖居于骨髓中，一边维持自身数目与特性的稳定，-边增殖分化，为机体提供源源不绝的血液细胞。
简单地说，就是:卵*囊→胚肝骨髓。
那么，在骨髓中的造血干细胞又是如何一边维持自己的数目和特点，一边分化增殖为机体提供源源不绝的血液呢?
有很多种学说，目前占统治地位的是“不对称有丝分裂”。就是说当造血干细胞分裂时，进行的是不对称的有丝分裂，一个子代细胞保持造血干细胞的全部特征不变，而另一个子代细胞则走入继续增殖分化的不归路。这样，造血干细胞就可以在体内长期或永久性地重建造血。
造血干细胞-旦变成早期的造血祖细胞，就立即恢复了对称性的有丝分裂，但自我更新和自我维持的能力也就开始下降，随着造血祖细胞增殖能力的提高，自我更新的能力就越加下降，边增殖边分化，最后完全失去自我更新能力。所以造血祖细胞只能在体内短期的重建造血，而不能长期或永久地重建造血。
造血干细胞可以干什么
我们知道，正常人体每天各种血细胞的更新量是非常巨大的，以一个体重70千克的人计算，每天需要更新10亿个血细胞，其中包括万的红细胞、万的血小板、万的粒细胞以及其他近12个不同系列的血细胞。而这个过程仅靠造血系统内很少量的造血干细胞的自我更新和多向分化，以及造血祖细胞的大量扩增就可以完成。人体内的造血细胞每时每刻都必须要进行扩增，才能保障机体的正常生理功能。
在临床上，造血干细胞移植已经成为一项重要的治疗手段，应用于治疗多种严重疾病。
大家都知道骨髓造血干细胞的移植可以用于治疗白血病，新闻里经常会有这样的报道，但是大家知道吗?最早进行骨髓移植的却是治疗辐射病。年，美国在日本广岛和长崎投下两颗原子弹后，造成大量伤亡，其中有很多都是辐射病，伤者骨髓抑制，失去了自我造血的能力，于是就有人尝试利用骨髓移植的方法来治疗这些病人。因为辐射已经摧毁了这些病人的免疫系统，所以得到了异乎寻常的成功。从此，骨髓移植开始成为一项医学技术，在救死技伤的第一线为我们人类造福。
一般情况下，对成人来说造血干细胞主要存在于扁平骨的红骨髓中，一个成人的红骨髓一般总量有克。一般会以CD34阳性表示，也就是大量表达CD34蛋白的造血细胞作为造血干细胞的标志。国际上在这个问题上的共识是，临床标准输入量是20万个细胞每千克体重。也就是说一个50千克的人，如果要进行造血干细胞的移植的话，需要万个CD34阳性的细胞。
除了骨髓外，正常人体的外周血中也有着极其少量的造血干细胞，而如果我们用药物使骨髓中的造血干细胞“动”起来，跑到外周血中,我们就可以直接用外周血分选的方法来收集造血干细胞了，一般动员剂会使外周血中的CD34阳性的细胞增加20~30倍，这也是目前造血干细胞移植中最常用的方法。
此外，还有就是脐血。足月的胎儿在分娩时，造血干细胞还处于从胎肝向骨髓转移的过程中，所以在脐血中会含有--定量的造血干细胞，一份毫升的脐血含CD34+的细胞为40万~万个。由此可见，一份脐血的造血细胞至少需要扩增10~20倍才能符合移植的要求。
我国等待造血干细胞移植的患者有数百万，仅白血病患者每年就新增4万以上，要成功地进行造血干细胞移植治疗，捐献者与患者之间的HLA型别要相合。如果不合，移植后就会产生严重的移植物抗宿主反应，甚至危及患者的生命。因此，必须建立中国人的造血干细胞捐献者资料库，并且是参加的志愿者越多，库容量越大，患者找到相合捐献者的机会就越多，“生机”就越大。
HLA分型就像血型，但是比血型要复杂得多。由于不同种族、不同个体的HLA千差万别，必须采用一定的方法对捐献者和患者的HLA型别进行确定，从而选择与患者HLA相配合的捐献者进行移植，这是造血干细胞移植治疗成功的关键。人类非血缘关系的HLA相合率是几百分之一到万分之一，在较为罕见的HLA型别中，相合的几率只有几十万分之一。由于我国独生子女家庭的普遍性，高相合率人群减少，今后移植主要依靠在非血缘关系供者中寻找相合者。
拓展阅读怎样成为一名造血干细胞捐献者?
一般年龄在18~45周岁，身体健康，符合无偿献血条件、并有一次以上献血经历者，自愿报名，都可以成为造血干细胞捐献者。志愿者可以与各地红十字会的热线电话联系报名、填写志愿捐献书及有关表格，并抽取5毫升血液。组织配型实验室将会对你的血液进行HLA分型检查，并把你的所有相关资料录入中国造血干细胞捐献者资料库的计算机数据库中，以供渴望移植治疗的患者寻找配对。登记后资料库会对你的自愿性进行再确认。但移植前，尤其检署捐献同意书后就不能撤消捐献决定。因为在这个时候，患者为准备移植必须进行大剂量的放疗和化疗，这时患者已经丧失造血干细胞能力，此期间若你级止捐献，再临时寻找配型相合者已来不及，患者将有生命危险。
我们还想用造血干细胞干什么
20世纪90年代的几项研究显示，造血干细胞除了具有重建造血和免疫系统的功能以外，在体外经诱导还可以向非血细胞系列分化，随后又有几项研究表明上述研究结果在体内也能得到某些证实。这一系列重大发现对生命科学的基础性研究是具有划时代意义的，对细胞组织工程或干细胞I程研究能解决种子细胞来源问题，临床应用上则对治疗相应脏器功能衰竭以及遗传性疾病具有巨大的潜在价值。
从年开始，各国科学家不断研究出造血干细胞可以向肝脏细胞、脑的星形胶质和少突胶质细胞、肌肉前体细胞、心肌细胞、毛细血管以及小动脉中的内皮细胞和平滑肌细胞分化。目前，利用造血干细胞的可塑性进行横向分化的研究正在如火如荼地展开，包括我国在内的各国科学家都在为了这个同样的理想而不懈奋斗着。
此外，造血干细胞领域的研究还有另一个热点，就是造血干细胞的体外扩增,可以通过自储微量健康的造血干细胞用于自己的造血移植、成分输血、基因治疗以及细胞组织工程，这在闹“血荒”的当今该有多重要啊!
血液一直被人类认为是生命的源泉，作为血液之源，造血干细胞的研究对我们人类的健康长寿至关重要，也是目前为止在干细胞领域研究最多、应用最多、前景最广，也是最光明的一个方向。
小故事大家成许看过著名的系列科幻电影《超人》吧?最近华纳
还宣布说要开拍新版。不过最经典的还是克里斯多夫.李维从-年间拍的那四部。身高厘米拥有康乃尔大学学历的李维，不幸于年参加马术比赛时摔落马背，脊椎严重受伤，颈部以下全部瘫痪。虽然“超人”发挥了惊人的意志力，不仅离开了病床积极接受复健，更致力于推动胚胎干细胞的研究，希望让身体瘫痪的患者重新站起来，但还是于4年因为心力衰竭，在纽约过世，终年52岁。但是“超人”的梦想并没有终止，终有一天，科学家们会让这些折翼的天使重新飞回到蓝天。而要实现“超人”未竟的梦想，就要靠我们的神经干细胞了。
克里斯多夫.李维(ChristopherReeve)
神经科学发展的强大引擎
在20世纪90年代，科学界还普遍认为成年人的大脑和脊髓中的神经元是不可能再生的，认为中枢神经系统的神经元一旦发生死亡，就是永久性的，只有胚胎期和新生儿的神经才具有再生能力。所以“超人”李维才会寄希望于胚胎干细胞的研究，希望胚胎干细胞能够让他重新站起来。但之后的研究发展却大大超出了人们的预期，胚胎干细胞固然有望用于治疗中枢神经系统的损伤，而成体干细胞在目前看来似乎比胚胎干细胞的前景更光明一些。
存在于成人中枢神经系统的神经干细胞主要在海马齿状回的颗粒下层和侧脑室的室管膜下区，来自于后者的新生神经元可以远距离迁移到其他的神经组织中年加拿大病理学家雷诺兹首先在成年小鼠大脑的纹状体分离出能够在体外不断分裂增殖的、具有多向分化潜能的细胞群，由此提出了神经干细胞(neuralstemcell)的概念。
狭义的神经干细胞是指成体神经干细胞，指的是分布于胚胎及成人中枢及周围神经系统的干细胞。简单地说，就是在成年哺乳动物的大脑中分离出来的具有分裂潜能和自我更新能力的母细胞，它可以分化产生神经组织的各类细胞，包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。而且这类细胞还有在体内迁徙的能力，可以从脑、脊髓这样的中枢系统迁徙到周围神经，并在那里安下家来，发挥作用。
虽然所有的神经干细胞都是从胚胎细胞而来，但与造血干细胞不同，不同的神经干细胞类型可以产生不同种类的神经细胞，分布于不同的位置。比如，只存在于胚胎时期的神经管上皮细胞，可以产生放射性胶质神经元和神经母细胞。前者可以分化出神经元前体细胞，后者可以分化出神经前体细胞，而这些细胞都可以产生各类神经胶质细胞。
我们所进的神经干细胞就是指成体中在于储中的中根特经干细胞，其实在外同也有一些“神经干细胞”称为“神经锅中福胞":它们可以分化成外周神经细胞、神经内分泌细胞和描在细胞，还能横向分化成色素细胞和平滑肌细胞。
与造血干细胞不同，神经干细胞有两种不同的分裂方式:一种是对称分裂，一次分裂产生两个相同的子代细胞，都是神经干细胞;另一种是不对称分裂，一次分裂产生两个细胞，一个是神经干细胞，另一个是分化了的细胞，并随着不断的分裂分化成熟，称为神经元或神经胶质细胞。这样的分裂方式，就决定了神经干细胞不像造血干细胞那样“生生不息”，而是越幼稚的细胞自我更新能力越强，越老的细胞则越弱，来自胚胎的神经干细胞自我更新能力最强，也具有最强的增殖分化能力。
在现代的干细胞研究中，人们已经可以成功地把胚胎干细胞、某些种类的成体干细胞和神经干细胞在体外培养,使其分化成神经干细胞和各类神经细胞。也可以通过引入基因的方法把从人体内得到的神经干细胞永生化，让它们在体外无限地增殖生长。但是，对体内神经干细胞的分化机制了解的还是很少。通过对体外培养和分化的研究，可以知道，在胚胎发育的过程中，中枢神经系统的发育是一个长期而复杂的过程，需要很多种的细胞因子和分化因子的参与，受到细胞信号和细胞外微环境的严密调控。对这些细胞信号和微环境的研究，是目前神经科学最热门的方向之一，因为只有了解它们，我们才能真正做到“牵着神经干细胞的鼻子走”，让它们变成什么样的神经细胞就变成什么样的神经细胞，让它们在哪里安营扎寨它们就会在哪里驻扎下来，发挥作用。这样，才能实现超人”的梦想，也让可爱的前体操运动员桑兰不用重蹈“超人”的覆辙，有朝一日可以重新站立起来。
贴壁生长的小鼠神经干细胞（左）免疫荧光标记的小鼠神经干细胞（右）
神经干细胞的研究热点
从原理上讲，用神经干细胞再生治疗神经疾病有3种方式:是用移植的细胞取代受损的细胞重建神经回路;二是利用移植细胞保护受损的神经细胞，使其免于死亡，长出轴突，并与次级神经元形成突触;三是用移植细胞形成中间神经元，重建神经回路。
我们可以利用多种外源性细胞进行移植，比如永生化的神经干细胞株、胚胎干细胞株、脐带血干细胞、胎儿神经干细胞、成人神经干细胞及骨髓间充质干细胞等。这些细胞可以在体外培养、分化成者特基困后再移植来治疗各种神经疾病。但是这些细胞都各有优缺点，在应用时需要小心对待。
设他在神经干细物的研究中，科学家们还发现，神经干细售和具检些干祖的)移物到受损大陆后，还可以通过分泌一系列生长因子，如神经生长因子、脑源性神经生长因子、神经胶质源性生长因子、血管内皮生长因子等，增加受损部位的内源性神经细胞的数量和存活率，活化它们，使它们能迁移到受损区域形成新的神经回路。它们都是当今神经科学研究的热点。
神经干细胞在特定环境下可以分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞
神经干细胞可以治啥病
利用神经干细胞治疗中枢神经受损的疾病在动物实验中已经得到了很多可喜的结果，但是要用到人体还需要更多的努力。
比如议粗人”李维的有情损伤，它不是组特定的细胞群的损伤，而是一个区域的所有神经细胞的全面损伤和死亡。所以，要用移植的方法来治疗时，移植细胞必须可以分化成多种细胞，并且这些细胞之间还要彼此协调、相互合作，重新形成有效的神经回路。在动物实验中已经得到的结果说明，脊髓神经干细胞虽然具有多种分化潜能，但是在自然的分化状态下最容易分化成星形胶质细胞，没有神经元的脊髓形成的其实就是我们前面所说的“不完全再生”的疲痕，只不过这里是胶质细胞形成的胶质瘢痕。它们没有功能，不能形成有效的神经回路，也无法让“超人”站起来。体内外诱导脊髓神经干细胞的定向分化是让“超人”站起来的关键，现在世界上有不少科学家正朝着这个方向努力呢!
星形胶质细胞事实上，如前一节所讲，神经干细胞在人类疾病中应用还是轮金森病。截至6年，全世界已经有多人接受了胎儿神经干细胞移植的治疗，有的患者在接受移植多年后症状仍可持续改善。
帕金森病是由于大脑黑质区分泌多巴胺的神经细胞退化造成的一种渐行性退化性疾病，著名的好莱坞明星凯瑟琳.赫本就罹患此病，大家看她在晚年所演的电影中一直在不由自主颤动，这就是这种病的表现。
由于分泌多巴胺的神经细胞有着良好的可塑性和代偿能力，所以只有当它们的损失达到75%以上时才会产生症状。在临床上多采用多巴胺增效剂来改善症状，但是药物用久了会产生耐药性，并且还有运动协调上的并发症，非常影响生活品质。好在帕金森病只影响-种细胞(多巴胺神经细胞)，而且还有很好的动物模型可供研究，所以对帕金森病的研究一直是神经损伤疾病的排头兵，也是最早取得突破性结果的一种疾病。
现在，利用胎儿神经干细胞移植治疗帕金森病的问题还是存在的，除了原料难获取以外，取得的胎儿细胞体外培养分化的时间越长，移植后就越容易死亡，时间越短则越容易形成畸胎瘤。所以，提高存活率，减少细胞死亡，尽可能实现体外大规模扩增是目前这一领域研究的热点。
拓展阅读胎儿神经干细胞移植已经是帕金森病的治疗方法之一。可以用流产胎儿的黑质区(subatantianigra)的脑组织进行移植，移植后的细胞不但可以存活，而且还能分泌多巴胺明显改善症状。
不过因为材料不易取得，移植时的使用量又相对较大，移植1次，需要6个胎脑，还有牵涉伦理障碍、异体移植避不开的免疫排斥等问题，目前无法在临床上大规模开展。
脑血栓是另一种神经干细胞移植应用于临床的疾病。脑血栓的成因是脑血管的阻塞，因为受影响的区域的不同会引起多种细胞受损，本来并不容易以单一-的细胞治疗来修补受损的神经，并重新建立神经回路，但是如果受损的部位在大脑的纹状区等特定的位置，就可以进行细胞移植的治疗。不同的科学家用不同的移植细胞，如胚胎干细胞、胎儿神经干细胞、脐带血细胞、骨髓间充质干细胞等进行多种移植，大部分都能改善神经功能、减少中风面积。随着研究的继续，相信以后会有更多的方法应用于临床。
此外，还有肌萎缩性侧索硬化症，是最主要的一种运动神经元疾病，俗称‘‘渐冻人病”，因为此病侵犯病人的四肢、躯干和延髓的上下运动神经元，导致吞咽困难、肌肉萎缩、肌无力和肌束颤动，就像一个人慢慢地被冻住了一样，一般发病后的存活年限不超过3年，是一种极为严重的恶性神经系统疾病。现在科学家已经可以轻易地在体外把胚胎干细胞分化成运动神经元，但是在移植中运动神经元的放置位点却是个难题，此外，如何建立不同神经细胞间的联系也是一个挑战。在最近的人体实验中，将间充质干细胞注射进入侧索硬化症患者的胸椎内，追踪4年显示有部分案例的肺功能恶化趋势有所减缓。也许间充质干细胞有望在治疗这一疾病中发挥作用。
肌萎缩性脊髓侧索硬化症
现在再说点题外话,我们这里讲的神经F细胞指的都是中枢神经干细胞。实际上外周的神经细胞比中枢神经细胞有着更强的再生能力，所以断指再植经过锻炼还可以恢复大部分的功能。
还差啥?神经干细胞
除了通过移植进行神经损伤后的功能重建外，神经干细胞还有其他的利用价值。比如，它可以作为携带特殊基因的载体用于疾病的治疗。神经干细胞可以在体外培养、扩增，进行基因操作，把一些特殊的基因或经过改装、修饰了的基因引入到这些细胞的基因组里，再将其植入到中枢神经系统。这样,携带特殊基因的神经细胞既可以和宿主的神经元建立突触联系，又可以提供特殊基因的表达产物，比如某种酶，而达到基因治疗的目的。已经有报道用神经干细胞治疗基底神经节损伤和固定性运动神经缺陷的病人，不过移植效率还是有点差强人意罢了。
神经干细胞还可以作为神经系统疾病的药物筛选载体，从正常人脑组织分离获得的神经干细胞具有种属特异性;从病人脑组织分离获得的神经干细胞则具有疾病特异性。它们从理论上讲有着均一的遗传背景，有利于药物筛选平台的稳定性和可重复性。而利用神经干细胞可以在体外诱导分化的特点，还可以进一步筛出促进神经干细胞向特定神经细胞种类分化的药物来。
另外，神经干细胞与组织工程学相结合的研究也是目前研究的热点。近年来，组织工程学飞速发展，它可以建立细胞与生物材料的三维复合体，形成类似活体的组织，对有病的或受损的组织进行形态、结构和功能的重建，最终达到永久性的替代。
在过去的10多年，神经干细胞领域成果不断，取得了举世瞩目的成就，积累了大量的实验室经验，为神经干细胞治疗走向临床提供了丰厚的理论基础。随着人类对基因组、蛋白质组学以及表观遗传学研究的不断深入，我们必将会完全了解神经干细胞的内在规律，从而可以有规律地定向控制它的增殖和分化，并让它们在所需要的位置行使功能。
但是，神经干细胞研究中还有许多未竟的事业，需要更多更深入的研究，仅就神经干细胞移植便有以下一些方面需要进一步探索:
首先，不同代的神经干细胞有可能具有不同的生物学特性，必须找出最适宜移植的代数范围，保证移植细胞的状态和成分;其次，不同疾病的发生的发展规律是不同的，对于不同的疾病也要掌堰最佳的移植时机;第三，移植细胞的数量也是一个问题，并不是越多越好，不同实验室所做的移植数目差异很大，需要更多实验确定一个最佳数目;第四，在异体移植中，不但移植入的神经干细胞会有反应，它也会引起受体神经系统的一系列反应，甚至会影响受体自身的神经干细胞，这些继发性反应也需要研究和
通讯员：陈卫平
息县第一医疗健康服务集团
医院
医院
官方