再生医学杂志

细胞工程

在正常成人体内，不同类别的干细胞负责不同类型组织的更新。然而，有些组织似乎无法通过新细胞的产生进行修复，因为不存在有能力的干细胞。最近的发现为人工操纵干细胞行为以修复以前看似无法修复的组织开辟了新的可能性。从严重烧伤患者未受损的皮肤中提取的表皮干细胞可以在培养物中快速大量生长，并移植回来以重建表皮以覆盖烧伤处。神经干细胞存在于成年哺乳动物大脑的几个区域中，当移植到发育中或受损的大脑中时，可以产生适合移植部位的新神经元和神经胶质细胞。

胚胎干细胞（ES细胞）能够分化成体内的任何细胞类型，并且可以在培养物中诱导它们分化成多种细胞类型。一些成体组织（例如骨髓）的干细胞，当放置在合适的环境中时，似乎能够产生比正常情况下更广泛的分化细胞类型。

当细胞从体内取出并维持在培养物中时，它们通常保持其原始特征。每种类型的特化细胞都有其发育历史的记忆，并且似乎固定在其特化的命运中，尽管可能会发生一些有限的转变。培养中的干细胞，就像组织中的干细胞一样，可以继续分裂，或者它们可以分化成一种或多种细胞类型，但它们可以产生的细胞类型是有限的。每种类型的干细胞都用于更新一种特定类型的组织。对于某些组织，例如大脑，在成年后不可能再生，因为没有干细胞残留。因此，通过产生新神经细胞来替代哺乳动物大脑中丢失的神经细胞，或者再生正常祖细胞不再存在的任何其他细胞类型，似乎希望渺茫。

最近的发现推翻了这种悲观的判断，并使人们对干细胞的作用以及我们如何使用它们产生了更加乐观的看法。这一变化来自于一些发现，这些发现证明了干细胞多功能性的特殊形式，而从组织中细胞的正常生命史的知识中几乎不可能怀疑这种多功能性。