幹細胞是具有多向分化潛能及自我複製能力的未分化細胞

它能分化為多種功能細胞,形成各組織器官的原始細胞,具有修復及再生能力

stem cell diagram

依幹細胞的分化潛能分為以下四類:

1. 全能幹細胞(Totipotent stem cell)

全能幹細胞指具有「完全能力」的幹細胞。它能分化成人體各組織,並能逐漸發展成一個完整個體。例如:受精卵。

2.多功能幹細胞(Pluripotent stem cell)

多功能幹細胞能形成人體各組織的細胞,但無法獨自發展成為個體。例如:胚胎幹細胞。

3.多潛能幹細胞(Multipotent stem cell)

多潛能幹細胞只能分化成幾個特定組織的細胞,如造血幹細胞(hematopoietic stem cell)可分化成血球及免疫細胞。

4. 單能幹細胞(Unipotent stem cell)

單能幹細胞只能分化成單一細胞,例如淋巴幹細胞可分化成淋巴球。 單能幹細胞又稱前趨細胞、芽細胞或是母細胞。


幹細胞的種類

1. 胚胎幹細胞

受精卵形成後,開始分化進入囊胚體期,分為兩部分:外層細胞(outer layer of cells)與內細胞團(inner cell mass),外層細胞將繼續形成胎盤及其他支撐組織作為在子宮內發育所需,而內細胞團會逐漸發育成嬰兒個體。像內細胞團塊這種可以形成人體各種組織,但放入子宮內無法形成一個完整胎兒(因為它們無法分化成囊胚期的外層細胞)的細胞即稱為多功能幹細胞,也就是一般所說的「胚胎幹細胞」。胚胎幹細胞的珍貴之處,在於其具有能力發展成一個完整生命個體所需之各式各樣不同的細胞組織。由於胚胎幹細胞有很大的道德爭議,目前世界各國只允許非常小範圍的研究。

2. 成體幹細胞

成體幹細胞是存留於胎兒和成人組織器官中,但仍保有生長並分化成其他種細胞能力的細胞,當人呱呱墜地後,就是成體幹細胞(Adult Stem Cell,ASCs)在維持身體的健康及正常運作。正常情況下ASCs處於靜止狀態,當人體出現損傷,ASCs會變成受傷部位的前趨細胞,修復損傷。成體幹細胞以造血幹細胞及間質幹細胞最為人熟悉。由於成體幹細胞並沒有涉及倫理上的問題,以及未來用在自體身上也不會引發免疫排斥的困擾,因此已漸漸成為幹細胞研究發展的主流。

3. 自體周邊血骨髓幹細胞

在成體幹細胞中,存在於骨髓、臍帶血以及成人周邊血液(Peripheral Blood)中的造血幹細胞(Hematopoietic Stem Cells,HSC)以及間葉幹細胞(Mesenchymal Stem Cells,MSC)已有多年研究的成果。其中骨髓中的造血幹細胞約佔有核細胞數量的1%~4%,但是經過G-CSF 激發後,能將造血幹細胞從骨髓釋放到周邊血液中,使得周邊血液中造血幹細胞數量提升至百倍 。

4. VSEL™ (Very Small Embryonic-like Stem Cells)

2006年,美國路易斯維爾大學James Graham Brown癌症中心幹細胞研究所主任Mariusz Ratajczak博士發現骨髓中存在著一類數量稀少的多功能型幹細胞,其體積非常小,具有類似胚胎幹細胞(Embryonic Stem Cells, ESCs)的分化能力,因此命名為VSEL™(非常微小類胚胎幹細胞)。

科學家發現,VSEL™從胚胎發育時期就一直以「休眠狀態」儲備在人體內,當身體組織有受傷的情況下,它就會遊移到周邊血中幫助修復受損組織,具有重建多種組織的能力。許多美國的臨床實驗也證明VSEL™可以修復心肌梗塞患者受損的心肌。

VSEL™正受到全球研究人員的矚目,科學家相信VSEL™能達到胚胎幹細胞相同的正面效益,卻不會落入胚胎幹細胞的倫理及道德困境。

VSEL™的相關技術與專利,目前為NeoStem全球獨家所擁有。


幹細胞的比較

目前市場上充斥著許多幹細胞的來源及訊息,不正確及不對稱的資訊存在極大的風險及應用上的限制。胚胎幹細胞有異體排斥及癌化的風險;iPS誘導型幹細胞無法控制細胞分化的速度及數量;脂肪幹細胞則存在著極大的手術及術後併發風險以及效果有限的問題……等。