干细胞是一类具有自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。
从功能上讲，干细胞是具有多向分化潜能、自我更新能力的细胞，是处于细胞系起源顶端的最原始细胞，在体内能够分化产生某种特定组织类型的细胞。在生命科学的细胞修复、发育生物学、药物学等领域有着极为广阔的应用前景。
胚胎干细胞与诱导多能干细胞
多能干细胞指具有无限的自我更新能力，并可分化为机体所有的细胞类型。这些特征使得多能干细胞具有替代缺失、受损或患病细胞的美好前景，并使其成为未来再生医学领域的重要组成部分。
胚胎干细胞( embryonic stem cel,ESC)是目前最为广为人知的多能性干细胞，因其来源于人胚胎，潜在的伦理问题使其在应用过程中饱受争议。再生医学领域的一个重大突破是引入了诱导性多能干细胞 (induced pluripotent stem cells)，日本科学家山中伸弥于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型，它直接来于成体细胞，而非胚胎细胞。由iPSC可以产生无限数目的自体细胞，且不存在免疫排斥的风险
ESC与iPSC用作治疗或者研究工具，在外诱导分化为功能完备的特定细胞。例如：可以刺激iPS细胞成为β胰岛细胞，然后用于治疗糖尿病患者。它们还可以刺激血液细胞用于白血病治疗，或神经元治疗神经疾病，以及iPSC衍生血小板等。但同时，iPS细胞研究的一个挑战是DNA的变化会导致基因的强制表达。这种情况无法完·全控制，导致不可预测的影响。就临床应用而言，这些细胞需要有效且安全地产生干细胞以实现重编程过程的完·全有效性。
间充质干细胞（MSC）
间充质干细胞最早在骨髓中发现，随后还发现存在于人体发生、发育过程的许多种组织中。目前, 我们能够从骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、脐带血中分离和制备间充质干细胞，用得最多的是骨髓来源的和脂肪来源的MSC。
间充质干细胞的一些特点使其在细胞治疗和再生医学等应用领域中颇具吸引力这些特征包括：间充质干配对应细胞具有分化为多种细胞类型的能力，增殖速度快，不被免疫识别，免疫调节功能，可分泌一系列可溶性因子，以及能够迁移到受损部位等。
2006年，我国在胎盘和脐带组织中分离出间充质干细胞，这种组织来源的间充质干细胞不仅保持了间充质干细胞的生物学特性，而且还具备如下优点：
①胎盘和脐带中的干/祖细胞更原始，有更强的增殖分化能力。
②免疫细胞较为幼稚，功能活性低，不会触发免疫反应及引起移植物抗宿主病。
③干细胞易于分离，纯度高，无肿瘤细胞污染。
④扩增时培养体系能统一，便于质控。
⑤可制成种子细胞冷冻，多次使用，冷冻后细胞损失小。
⑥潜伏性病毒和病原微生物的感染及传播几率比较低。
⑦采集时对产妇及新生儿无任何危害及损伤。
⑧采集方便，易于保存和运输，伦理学争议少。这种胎盘和脐带来源的间充质干细胞有可能成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，并具有更大的应用潜能。
目前间充质干细胞除了分化后可以取代损伤部位的受损细胞外，还可以通过一些其它的机制来修复受损的组织。这些机制包括：通过细胞融合来挽救濒死细胞；通过分泌细胞因子和生长因子产生旁分泌作用；通过隧道纳米管传递细胞器的和分子(如线粒体和RNA等)；以及通过胞外方式(如外泌体和微泡等)传递多种分子，不同情况下占主导作用的机制可能不同不断深入的研究、以及已经完成和正在进行的床试验均预示间充质干细胞疗法具有广阔的应用前景。
然而，在间充质干细胞成为广为认可的治疗手段以前，还需要解决供体异质性、体外扩增、免疫原性、冷冻保存及确切的作用机制等诸多问题。
其他常用干细胞
1.造血干细胞（HSCs)
造血干细胞（HSCs)具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能。它是研究历史最长且最为深入的一类成体干细胞，对研究各类干细胞，包括肿瘤干细胞，具有重要指导意义。大部分白血病，特别是急性髄系白血病(AML)以及慢性髄性白血病(CML)的发生，都直接或间接与造血干细胞异常相关。CML是最为经典染色体易位导致造血干细胞恶变的一类常见白血病，其他多数急性髓系白血病由祖细胞直接恶变而来。
2.神经干细胞（NSCs）
神经干细胞是指存在于神经系统中，具有分化为神经神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的潜能，从而能够产生大量脑细胞组织，并能进行自我更新，并足以提供大量脑组织细胞的细胞群。神经干细胞具有对称分裂及不对称分裂两种分裂方式，从而保持干细胞库稳定。
神经干细胞在神经发育和修复受损神经组织中发挥重要作用。神经干细胞移植是修复和代替受损脑组织的有效方法，能重建部分环路和功能。此外神经干细胞可作为基因载体，用于颅内肿瘤和其它神经疾病的基因治疗，利用神经干细胞作为基因治疗载体，弥补了病毒载体的一些不足。当然神经干细胞应用中还存在不少问题亟待解决，包括：神经干细胞的来源不足；神经干细胞转染范围的非选择性表达及转染基因表达的原位调节；利用胚胎干细胞代替神经干细胞存在着社会学及伦理学方面的问题等。
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