科普：小小幹細胞，大大的作用

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帶您了解幹細胞這個可愛的小傢伙

人體細胞經歷分裂，類似於自我複製，從一個孤獨的細胞成為一群細胞，再通過分化擁有自己的特異功能，有相同功能的細胞在一起工作構成組織。功能性越強的細胞越不能自我複製。我們說高分化細胞失去自我分裂能力，比如神經細胞。所以神經細胞損傷稱為不可逆損傷。而幹細胞則是還沒有充分分化的細胞，也就是說它可能誘導分化成任意功能，是很好的「替補隊員」。

幹細胞是一類具有自我複製能力的多潛能細胞。在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。根據幹細胞所處的發育階段分為胚胎幹細胞（embryonic stem cell，ES細胞）和成體幹細胞（somatic stem cell）。根據幹細胞的發育潛能分為三類：全能幹細胞（totipotent stem cell，TSC）、多能幹細胞（pluripotent stem cell）和單能幹細胞（unipotent stem cell）（專能幹細胞）。幹細胞（Stem Cell）是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫學界稱為「萬用細胞」。

幹細胞治療不孕症

是否可以利用幹細胞來治療不孕症很多年以來一直都是一個備受爭議的話題。經典的理論認為女性的卵子從她出生起就已經存在了，但是有些研究者卻表示幹細胞也可以產生新的卵細胞，如果的確可以的話那麼或許可以治療女性因卵子問題產生的不孕症。

但是如果來自男性的不孕因素，幹細胞是否還能實現？特別是遺傳性的不孕不育。

雖然Crick科學家的方法刪除了額外的染色體並導致成熟精子的產生，但是它在一些小鼠中引起了腫瘤形成，這是他們在治療之前必須解決的問題，否則在人類中應用不是可行的。

來自Francis Crick Institute研究所的科學家們使用幹細胞和輔助生殖技術成功創造出遺傳性不育小鼠的健康後代，轟動整個行業。一旦這個技術的所有問題能夠解決，就可以成為克服人類遺傳不育症的新方法。

大多數人出生時有兩個性染色體，如果是兩個X染色體為女孩，如果是X和Y染色體即為男孩。但是，500名男孩中約有1名會多出一條性染色體，這樣的情況可能會幹擾精子成熟並最終導致不孕。例如Klinefelter綜合征（XXY）就會導致最終的不孕。

Klinefelter綜合征的性染色體是XXY（圖片來源：medicalxpress.com）

神奇的實驗

1、研究人員從XXY和XYY小鼠的耳朵組織中收集了產生膠原蛋白和其他纖維的成纖維細胞，並將其轉化為幹細胞。在這個過程中，一些細胞失去了額外的染色體。

2、誘導這些幹細胞成為有潛在的可以發育成精子的細胞，然後將其注入小鼠的睾丸。目前沒有辦法在體外產生成熟的精子。

3、他們收集了成熟的精子，並利用輔助生殖來創造出健康的生命。

該項研究發表在《Science》雜誌上。

不過研究人員也發現發現，雖然使用雄性Klinefelter綜合征（XXY）的成纖維細胞製備幹細胞可以去除額外的性染色體。但是將細胞注入小鼠體內后，導致其中一些細胞發展成了腫瘤。因此目前來看還需要更多的研究來規避這種副作用。

幹細胞治療遺傳性疾病

鐮刀形細胞貧血症（圖片來源：lookfordiagnosis.com）

鐮刀形細胞貧血症是一種隱性基因遺傳病，患病者的血液紅細胞表現為鐮刀狀，其攜帶氧的功能只有正常紅細胞的一半。且由於這種紅細胞的特殊形狀，不同於正常紅細胞圓潤的圓餅狀，很容易在血管中堵住，也很容易在運動過程中磕磕碰碰導致細胞破裂，這種紅細胞迄今為止還沒有能真正治癒的藥物。目前唯一批准用於治療鐮狀細胞疾病的藥物是hydroxyurea（羥基脲），該藥物只能用來緩解癥狀，並不能治癒該疾病。

美國斯坦福大學醫學院的研究人員首先從患者體內取出造血幹細胞，利用CRISPR糾正基因突變，然後對這些造血幹細胞進行濃縮以便它們中的90%攜帶獲得校正的鐮形細胞基因，最後將這種濃縮后獲得校正的造血幹細胞注入到幼鼠體內。16周后，研究人員檢查小鼠骨髓，這些得到校正的造血幹細胞在那裡茁壯成長，並且開始製造其他的血細胞。

幹細胞的應用領域越來越廣，當然面臨的挑戰也依然嚴峻，例如成瘤和倫理問題，但是這不是阻礙幹細胞發展的理由，希望通過科學家不斷的努力，終有一天會消除這樣的干擾問題，從而讓幹細胞治療成為造福人類的最有力手段。