21世纪什么科学最令世人瞩目？有科学家回答是：生命科学！
　　在生命科学领域，最热、最前沿的探索，莫过于干细胞研究，它多次被《科学》、《时代》等权威媒体列为年度“十大科学进展”。
　　哈尔滨医科大学校长杨宝峰院士7月24日接受记者专访，畅谈干细胞研究的历史、现状和应用的广阔前景，以及我省对干细胞的研究、应用、存储进展情况。

　　一、什么是干细胞？
　　干细胞是近年来医学领域的一个热门话题，很多人都听过，或者知道一些，但是如果深究起干细胞的准确概念，很多人都无法准确回答。一般来说，人体中有超过200种不同的细胞，这些细胞是人体组织器官发挥正常功能的最基本单位，干细胞则是其中一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，对维持机体生长和修复受损组织具有重要意义。其中多向分化潜能的意义在于使干细胞能够在特定条件下被诱导分化为具体功能细胞，通俗地说就是在某些条件下干细胞可以变成心肌细胞、神经细胞、血管内皮细胞、骨细胞、脂肪细胞等多种细胞，因此干细胞也被称为人体的“种子细胞”。事实上人体内“种子细胞”的类型也很多，根据这些细胞分化能力的不同可以将他们分为全能干细胞(可以分化成人体内的各种组织或器官的干细胞)、多功能干细胞(只能特定分化为某种组织或器官的干细胞)和专一性干细胞(只能分化为一种或两种特定类型细胞的干细胞)。此外，根据其所处的发育阶段的不同又可分为胚胎干细胞(属于全能干细胞，具有发育的全能性，可以向任何成熟细胞的三个胚层进行分化)和成体干细胞(与胚胎干细胞相比其分化能力有限，如造血干细胞、间充质干细胞及内皮祖细胞)等。在人胚胎发育过程中，精子和卵子结合形成受精卵，受精卵进一步发育成原始的胚胎干细胞，胚胎干细胞继续分化形成囊胚样结构，此时的胚胎干细胞能够分化成人体的各类细胞，属于全能干细胞。随着胚胎干细胞的不断分裂、分化，形成了人体的各种组织器官，此时在组织器官中存在的仍然具有一定分化潜能的干细胞就是成体干细胞，到目前为止已经发现人体内的多个组织器官都存在着这种成体干细胞，例如脐带血干细胞、骨髓造血干细胞、骨髓来源间充质干细胞、脂肪来源间充质干细胞、内皮祖细胞、胰岛干细胞、骨骼肌干细胞、神经干细胞和心肌干细胞等等。

　　二、多位科学家因干细胞研究获得诺贝尔奖
　　杨宝峰院士回顾了干细胞从被发现到研究热的经过。他说，多位科学家因干细胞研究获得诺贝尔奖。2012年诺贝尔生理学与医学奖授予了山中伸弥等人，以表彰他们发现分化的体细胞可以重编程为多能干细胞。
　　二十世纪六十年代，美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯将配型成功的骨髓移植到病人体内成功治疗了白血病，他在骨髓移植领域的研究发现使其荣获了诺贝尔生理学与医学奖，并拉开了干细胞移植治疗疾病的序幕。
　　杨宝峰院士介绍，虽然干细胞研究进入二十一世纪才成为医学和生命科学研究的热点，但实际上人类对干细胞的研究起步很早，最早可以追溯到十九世纪下半叶，德国科学家首次在他的研究中提及“干细胞”的概念。但在接下来的很长一段时间内，干细胞的研究并没有取得显著的进展，这主要源于科学家在实验过程中，不能明确干细胞的来源和存在。直到上世纪六十年代，科学家们才发现了造血干细胞，九十年代科学家又首次在体外成功建立了人胚胎干细胞系。除此之外，科学家还在骨髓、外周血、脑、脂肪、血管、心肌等器官中发现了多能干细胞。众多干细胞在体内的存在及其多向分化潜能的发现，积极推动了人类生命科学的发展。在干细胞发现之前，人们只能将攻克很多难治疾病的希望寄托在药物和手术等治疗手段上，干细胞的发现为这些疾病的治疗带来了新的曙光。

　　三、干细胞有哪些用处？
　　那么干细胞对我们人类到底有什么用处呢？众所周知，很多人类疾病的发生归根结底都是由于细胞损伤，比如心肌梗死是因为人体内心肌细胞的缺血损伤引发的心脏泵功能障碍。目前临床上对于这些疾病均采取药物治疗的方式，但是当病情发展到一定程度，单纯的药物治疗就显得无能为力了。而干细胞移植技术的出现则为这些疾病的治疗带来了新的希望。科学家设想将人体内健康的成体干细胞提取出来在体外进行扩增或定向诱导，再将其移植到人体内受损部位，从而修复受损或衰老的组织器官，或者替代受损或衰老的组织器官，进而治疗疾病。
　　在干细胞移植治疗中，造血干细胞是目前临床上应用最广泛的。根据移植物来源的不同主要有骨髓移植、脐带血干细胞移植和外周血干细胞移植。1988年法国科学家使用脐带血干细胞移植方法治疗了贫血，但是脐带血不易获取并且其所含造血干细胞的数量较少制约了脐带血造血干细胞移植这一技术的广泛开展。目前提倡使用的是外周血造血干细胞移植研究，它具有采集方便、损伤小等优点。造血干细胞移植手术现已应用于血液系统疾病、肿瘤、遗传性疾病和免疫系统疾病的临床试验性治疗当中。
　　除此之外，另外一种被广泛研究的干细胞是间充质干细胞，间充质干细胞具有可体外扩增和多向分化潜能。间充质干细胞不仅可以从骨髓中分离得到，还可以从脐带血、脂肪、胎盘等组织中分离得到。作为成体干细胞的一种，间充质干细胞被证实可以分化为心脏、神经、软骨、骨、肌腱、脂肪、肝脏等多种组织细胞，间充质干细胞的多向分化能力为多种疾病的治疗提供了重要的原材料。此外，易体外扩增、免疫原性低、旁分泌功能等特点也使其成为了理想的干细胞移植材料。有动物实验显示间充质干细胞能够通过抗凋亡、抗炎、免疫调节、促血管新生等作用治疗心肌梗死、自身免疫性疾病、脑梗死、肾损伤、软骨损伤等疾病，为疾病的治疗提供了崭新方案。目前国内外已有很多关于骨髓来源的间充质干细胞移植治疗心脏梗死的临床研究报道，其中大部分临床研究显示骨髓来源的间充质干细胞心脏移植后具有较好的修复受损心肌作用，当然也有一部分研究报道骨髓来源的间充质干细胞心脏移植并未显著提高受损心脏功能，这可能与移植的时间、干细胞数量及移植方式有关，也与患者疾病的类型、程度有关。此外，动物实验还揭示骨髓来源的间充质干细胞移植对扩张性心肌病、心梗后心律失常、心肌纤维化、心肌肥厚等疾病也有一定的治疗作用，其机制与间充质干细胞分化为心肌细胞和旁分泌细胞因子有关。诱导多能干细胞(iPS)是近年来研究最热的一种干细胞，被认为是干细胞研究领域的一个新的里程碑， 2006年首次报道并因此获得了2012年诺贝尔奖。将体细胞转入Oct3/4、Sox2、c-Myc、Klf4四种基因后，原本不具有多向分化能力的体细胞可被重编程，再次拥有多向分化潜能。科学家利用诱导多能干细胞技术建立了多种疾病的细胞模型并运用这些模型筛选个体化治疗药物。例如，科学家从长QT间期综合征患者的体内取出体细胞并重编程为诱导多能干细胞，并诱导它成为心肌细胞，进而观察长QT综合征相关遗传突变所引起的心肌细胞电生理异常，并在此基础上筛选高效、低毒的个体化抗心律失常药物。动物研究报道诱导多能干细胞移植还可以治疗亨廷顿氏病、脊髓神经受损、肌萎缩侧索硬化症等神经系统疾病。当然这些应用研究仍处于实验阶段，如果要应用于临床还需要更多的临床试验支持。