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生命密码：你的第一本基因科普书 [:1700236035]
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生命密码：你的第一本基因科普书 万用干细胞的神奇
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相对于蚯蚓（Pheretima ）、海星（Asteroidea ）、涡虫（Planaria ）来说，人的复原能力实在是太弱了。
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长在人身上的器官，几乎都不可复得，失去便失去了。面对肢体受伤、器官病变、衰老受损的皮肤上长出一道道皱纹等情况，我们都只能眼睁睁地看着其发展。更为严重的是，如果器官出现不可挽回的“故障”，通常情况下只能等待他人捐献，并且需要终身服用抗排异类药物。如果受损的部位变成大脑、脊髓等中枢神经，现代医学更是束手无策。
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复原能力不佳，正是缘于人类细胞高度分化后的多能性缺失。在出现损伤后，人类难以像蚯蚓、海星、涡虫那样用干细胞分化出新的细胞，实现复原。
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干细胞是什么
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干细胞（stem cell）是人体中具有增殖和分化能力的一类多潜能细胞。在一定条件下，该类细胞可以从单一细胞分化为多种不同细胞，就像树干上可以生出树枝、叶子、花朵一样。
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根据分化能力的不同，干细胞可以分为全能干细胞（totipotent stem cell）、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。全能干细胞一般指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞，这类细胞可以分化为任何类型的细胞。随着人体的发育成熟，体内的细胞渐渐失去分化的能力。然而，骨髓、脂肪等仍保留着少量具有分化能力的细胞，这些干细胞又可分为多能干细胞和单能干细胞。多能干细胞可以分化为几种不同类型的细胞，比如脂肪细胞（adipocyte）、神经细胞（neurocyte）、成骨细胞（osteoblast）等。而单能干细胞则只能分化为某一类细胞，比如造血干细胞（hematopoietic stem cell）就是一种单能干细胞，只能分化为红细胞、白细胞等血细胞。
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过去人们普遍认为，以上这些干细胞一旦分化，便再也无法恢复干细胞状态。不过，日本的山中伸弥教授在2006年打破了这个所谓的自然铁律。他把小鼠皮肤中的成纤维细胞（fibroblast）诱导为类似胚胎干细胞的多能干细胞。这种诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cell，iPS cell）的问世意味着人体内高度分化的细胞也可以“逆转”为多能干细胞，用于临床治疗，补充天然干细胞来源的不足。而且，使用这种干细胞不存在伦理道德方面的问题。山中伸弥也因此技术摘取了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。
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诱导性多能干细胞虽然前途光明，但成本较高，安全性较低，成人体内的间充质干细胞（mesenchymal stem cell）可能更适用于干细胞疗法。成人体内的间充质干细胞属于多能干细胞，主要存在于人体的骨髓、脐带血和脐带组织、胎盘组织和脂肪组织中。此外，在女性经血中也有它们的影踪。把这些干细胞收集起来，进行增殖和诱导，就能让它们分化为我们所需的不同细胞，比如肝细胞、心肌细胞、肌肉细胞、神经细胞等。
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示意图：人工培养干细胞的应用方向
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无论是医疗还是美容领域，干细胞疗法都大有用武之地。干细胞疗法的原理就是让干细胞分化为人体所需的细胞，从而修复人体受损的器官和组织，弥补人体内多数细胞所丧失的细胞分化能力。
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细胞保存
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虽然干细胞疗法用途多多，却面临一个严重的问题——当需要使用干细胞时，怎么才能保证有足够的可用干细胞？
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从出生的那天起，人体内的干细胞数量就随着年龄的增长不断减少。而不少重症倾向于发生在年纪较大的人身上，即使可以在需要进行移植治疗时使用干细胞疗法，也难以获得足够的干细胞。
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解决这个矛盾只能未雨绸缪：趁着年轻，把干细胞或者其他有用的细胞冻存起来，让它们在低温下保存活力。如果多年后有了需要，便可以把年轻时活力满满的细胞取出来，重新注入自己的身体中。
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用新生儿冻存的脐带血治疗血液病已经是成熟的医疗手段。除了脐带血，还可以把胎盘也冻存起来。胎盘中含有大量的间充质干细胞，可用于治疗血液病和免疫系统疾病，甚至可以被诱导分化为其他细胞，修复受损器官。
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如果孩子出生时错过了冻存胎盘的时机，那么，到了换牙的时候，还可以考虑冻存乳牙牙髓（dental pulp）里间充质干细胞，一样可以用于干细胞治疗。
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前文已述，成年人的干细胞存在于人体的骨髓、脂肪组织和经血中，要想获取干细胞，也得从这些地方动脑筋。
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对多数人来说，抽取骨髓干细胞是比较痛苦的。相比之下，收集经血提取干细胞是无创无痛的，但也容易受外界细菌的污染。因此，比较适合自体使用的就是脂肪干细胞了，有用的脂肪干细胞在抽脂减肥的同时就能提取，可谓一举两得。至于身材较瘦、体脂含量低的人，可以从皮肤上取下一小块真皮组织（直径5毫米左右），从中提取纤维细胞。随后，把这些细胞诱导成具有分化潜力的诱导性多能干细胞，就可以用于医疗了。
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除了干细胞外，人体中还有不少有用的细胞也值得冻存，比如精子、卵子。年轻人还可以趁着年富力强，冻存一些外周血里的免疫细胞，万一将来罹患肿瘤，需要进行免疫治疗（immunotherapy），就能直接使用。癌症患者在患病或化疗后身体虚弱，体内残余的免疫细胞活性不高，不适合用来做免疫治疗。年轻时冻存的免疫细胞活性较好，治疗效果也会更佳。
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值得一提的是，中国已有了自己的国家基因库，可以作为我们的生命银行，储存我们年轻时的细胞组织，以备不时之需。
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干细胞造器官
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冻存的干细胞具有广泛的医疗用途。最有应用前景的恐怕是利用干细胞培养器官，以替换衰老病变的人体器官。
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