干细胞和再生医学

1945年Bruder首先撰文描述了间充质干细胞（MSC）。干细胞被称为细胞的发育和再生的“细胞发动机”，其定义为能够一直自我克隆，自我更新，并能分化成各种细胞系。它们的分化是单向的，经过细胞系定型阶段，最后生成终末分化细胞。传统上认为成体干细胞的分化受限于干细胞存在的组织。过去5年里，这一观念受到了质疑和挑战，有大量的报道提出成体干细胞可以冲破细胞谱系的障碍分化成为其自身组织之外的细胞，这一过程称为干细胞的转分化。

最近多潜能细胞引起的广泛关注，主要是基于这些细胞在对机体有限伤害的前提下，可以提供足够多的组织特异性供体细胞。由于干细胞具有多向分化潜能，能够自我更新，因此具有维持功能组织中正常细胞动态平衡的潜能，这一潜能贯穿在生命体的整个生命周期中。然而，干细胞的生物学行为相当复杂，人们对其知之甚少。干细胞组织工程过程可以简化为两个步骤。首先，干细胞必须分化成为所要形成组织和器官的谱系细胞。然后，干细胞必须组装在一个能生成该组织类型的三维结构中。每个过程通常是由该组织特定的独特调节因子控制调节的，从而进一步增加了整个过程的复杂性。

用于再生医学中的干细胞可以分为两个主要来源：胚胎组织或成人组织。目前对于主要源自骨髓的具有多向分化潜能的成体干细胞，人们对它们的特征化研究已经比较广泛深入。

干细胞具有自我复制的潜力，能够产生多种终末细胞系。传统观点认为成体干细胞分化，是一个线性的、不可逆转的和自限性的过程。最近涌现出的一些新观点认为干细胞的分化呈现多等级方式。这些分析可能从此成为一个概念转化的先河。干细胞可能不像其他祖细胞那样，它们可以在发育晚期转换为其他细胞类型。这种可塑性及干细胞的胚层交叉特性，使它们的应用前景更加令人振奋。干细胞的定义可能也不得不因此而改变。与此同时，另一新兴的概念也应运而生，即干细胞可能会出现在多种器官（如肌肉、心脏和肝以及皮肤、脂肪等组织）中。最近的研究表明，脂肪组织可能是具有多胚层细胞潜能的多向分化潜能干细胞的另一种细胞来源。