干细胞(stem cell)是一类结构和功能未特化、具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞群体，广泛存在于机体各组织器官中，如骨髓、外周血、早期胚胎以及成年组织中。

人体有220余种细胞，它们通过有机整合形成复杂的组织和器官，各有其特定功能，如心肌细胞的收缩功能、神经细胞的信息传递功能等。干细胞是这些细胞的祖细胞，医学界也称其为“万用细胞”。以骨髓间充质干细胞为例，其在体内或体外特定的诱导条件下，可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞。

根据细胞来源和细胞发育阶段，可以分为胚胎干细胞（Embryonic stem cell,ESC）和成体干细胞（Adult stem cell,ASC）。ESC是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外培养筛选出的细胞，具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性，并保持着高端粒酶活性和正常细胞信号传导途径，可快速增殖。ASC是存在于发育成熟个体内已分化组织中的未分化细胞，具有自我更新能力并能分化为其所在组织起源的所有细胞类型，有造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞等多种类型。

研究表明，ASC不仅能分化为特定谱系细胞，还能分化成为在发育上无关的其他谱系细胞，这提示ASC具有较大的分化潜能，可在组织修复等多种疾病的治疗中发挥重要的作用。一般认为，ESC具有全能分化能力，可分化成各种组织和器官，而ASC只具有特异的定向分化能力，但诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS）的研究进展改变了这一观点，ASC在一定的诱导条件下，可以具有ESC的全能性。

根据分化潜能，可分为全能干细胞（Totipotent stem cell,TSC）、多能干细胞（Pluripotential stem cell,HSC）和专能干细胞（Unipotent stem cell, USC）。全能干细胞（如胚胎干细胞）可分化成为机体的任何细胞，分化潜力最大，是研究组织发生、器官功能修复的最佳材料，然而在其应用上存在问题，如可能会形成胚胎瘤及社会伦理问题。多能干细胞具有多向分化潜能，是目前国内外研究的重点，尤其间充质干细胞是目前为止科学研究与临床应用最多的干细胞。专能干细胞（Unipotent stem cell, USC），是具有定向分化能力的干细胞，一般情况下只能定向分化为某一类型的细胞，如神经干细胞（Nerve stem cell, NSC）。由于胚胎发育到原肠胚以后，组织器官都已经初步分化，所以原肠胚以后的干细胞就只能是专能干细胞了。另外，胎儿脐带或者成人骨髓中的有些细胞也属于专能干细胞，分化能力有限，但是具有自我更新能力，与高度分化的非干细胞不同。

2006年，国际细胞治疗协会（ISCT）规范了间充质干细胞的定义。只有同时符合以下三个标准的细胞，才能称之为间充质干细胞：①贴壁生长；②细胞表面表达一些特异性抗原（标记物）；③具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞分化的能力。

目前，关于MSCs的干性与基质性之争已经较少讨论。自1960年代以来，有关其增殖和分化能力的数据逐渐积累，支持了间充质基质/干细胞（MSCs）的“干性”，并在2000年左右达到峰值。此后，支持MSCs“基质性”的证据逐渐增加，我们将基于组织支持功能（例如造血干细胞支持功能）的定义为“基质性”，这涉及多种生长因子、趋化因子、细胞因子和细胞外囊泡等内容。

与其他干细胞相比，MSCs具有易获取、易体外培养、长期传代稳定性、低免疫原性、组织修复能力强等优势。此外，MSCs来自于成年的细胞，甚至可以从患者自身体内获得，而非胚胎或胎儿干细胞，因而不涉及道德和伦理学的问题。

骨髓间充质干细胞是中胚层发育的早期细胞，是骨髓中除了造血干细胞之外的另一类干细胞，其具有干细胞的共性，即自我更新及多向分化能力，呈成纤维细胞样生长，可以分化为造血基质细胞，还可以分化为许多造血以外的组织，如向成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱细胞、心肌细胞、内皮细胞、肝及胆道上皮细胞、肺上皮细胞等中胚层细胞分化，同时又有向外胚层的神经元细胞和内胚层的肝卵圆细胞分化的潜力。

多项研究表明，把骨髓MSCs植入体内，可向多种造血以外的组织如肺、骨、软骨、皮肤等处定位并分化为相应的组织细胞。骨髓间充质干细胞体外培养时呈成纤维样集落形成单位，并贴壁生长，进一步分析细胞周期发现培养的MSCs中约10%处于活跃的复制期（S+G2+M期），其余绝大部分细胞停滞在G0/G1期，尽管到目前为止还不能确定细胞周期中每一期的检测点和长短，但高比例的G0/G1期说明细胞具有高度分化潜能。值得注意的是，不同来源的MSCs具有相同的核心属性，但亦有区别。

二、间充质干细胞的应用与治疗

MSCs功能较多，应用广泛，主要功能是进行细胞移植治疗，亦可作为一种理想的靶细胞用于基因治疗，同时在生物组织工程和免疫治疗中也有一定的应用。近些年MSCs被大量应用于实验和临床研究中，已有大量研究揭示了它在心血管、神经系统、运动系统、消化系统、自身免疫病、血液系统、泌尿系统、眼科、骨科等系统疾病的诊断和治疗上的应用价值。

MSCs移植治疗的机制比较复杂，包括归巢、组织修复和再生、免疫调节、抗炎、抗凋亡、促血管生成、免疫细胞激活、抗菌等各种机制交叉作用。对于免疫疾病以及心脑血管疾病等适应症，MSC疗法普遍被认为主要通过旁分泌或细胞间之间相互作用的形式，发挥免疫抑制功能或降低纤维化，促进血管及组织再生。

由于具备强大的复制、分化特性以及有效的调控机制，干细胞能定向分化成一种或者多种不同细胞组织，被广泛应用于疾病治疗、器官移植、生物修复以及医学美容等领域。

干细胞减少是人体衰老的主要原因之一，可以利用干细胞技术替换更新衰老死亡细胞，激活细胞功能，延缓衰老，因此干细胞抗衰老以其安全性、可行性及有效性迅速获得市场青睐，干细胞抗衰老行业表现出强大的市场发展潜力。

目前全球有十余种干细胞产品上市，其中半数以上细胞来源为间充质干细胞，截止2020年2月，CDE共受理了12家企业申报的13项干细胞研究型新药申请，共批准6项。其中一个是CDE批准的第一项使用干细胞进行的临床试验，第一项使用骨髓来源间充质干细胞进行的临床试验，也是第一项使用干细胞治疗神经系统大适应症的临床试验。干细胞能够治疗的疾病范围十分广泛，而且以干细胞为核心的再生医学是继常规药物、手术治疗后的另一种有效治疗途径，推动医学改革。


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