JMT日本干细胞-干细胞有三种！从发现到现在，详细解说研究历史！

日期：2021-03-29 10:49作者：admin

本文摘要
·干细胞研究的起源是“第二次世界大战”
·干细胞共有3种！成体干细胞、胚胎干细胞（ES细胞）、诱导多能性干细胞（iPS细胞）
·成体干细胞开始用于治疗
·日本正在开展“有机体研究”

大家可能曾经听过“干细胞”一词。“干细胞”在各个领域中都引起了人们的注意，但是仍在对其实际应用进行研究。

备受瞩目的“干细胞”。并非是在某一天突然到来的事物。在其悠久的历史中，不断反复进行研究，实际情况逐渐变得清晰起来。

在本文中，让我们来回顾一下干细胞研究的历史。

目录
1.干细胞研究的起源
2.三种干细胞及其历史
2-1.胚胎干细胞（ES细胞）的历史
2-2.诱导多能干细胞（iPS细胞）的历史
2-3.成体干细胞的历史
3.3.日本目前正在进行的干细胞研究
4.概括

1.干细胞研究的起源

追溯干细胞研究的起源，公开的数据说“造血干细胞移植研究”是干细胞研究的开始。

造血干细胞用于治疗患有血癌和免疫缺陷的患者。第二次世界大战期间，美国曼哈顿计划开始了造血干细胞移植的研究。曼哈顿项目是一个与核弹的开发和制造有关的项目，科学家和工程师在其中秘密进行了研究和开发，并制造了核弹。据说在研发过程中发现了造血干细胞移植的暗示。

换句话说，根据其历史，可以说它是最初为军事目的而开发的核弹副产品。
在1960年代初期，James Till和Ernest McCulloch开始了一项研究，用放射线照射小鼠杀死骨髓细胞，然后再次注射骨髓细胞。

在进行这项研究时，受到大量辐射的小鼠死亡是因为造血干细胞的功能受损并且不能很好地产生血液，但是通过移植其他小鼠的骨髓细胞，显然可以维持很久。

在研究过程中，证明了一种细胞可以分化为例如红细胞和白细胞等的多种细胞（分化能力），并具有产生与自身相同能力（自我复制能力）的细胞。这项研究确立了“干细胞”的概念。

1960年代后期，爱德华·唐纳尔·托马斯等人开始用骨髓移植治疗白血病患者，并建立了该疗法。这是第一个使用干细胞的临床治疗方法。

2.三种干细胞及其历史

“干细胞”是胚胎干细胞（embryonic stem cell:ES细胞），诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cell:iPS细胞）和成体干细胞（adult stem cell），具体取决于分化的状态和起源，主要分为两类。

2-1.胚胎干细胞（ES细胞）的历史
胚胎干细胞（以下称为ES细胞）是由“胚胎”制成的多能干细胞。

精子和卵子受精的“受精卵”，反复细胞分裂，不久就会成长为胎儿。在这个初期阶段，从胚胞期的胚胎中取出内部的细胞块，生成ES细胞。

ES细胞是由英国科学家马丁·埃文斯等人开发出来的。1981年，他宣布自己已经成功地从小鼠胚泡培养了多能干细胞。由小鼠制成的ES细胞具有分化为任何细胞的能力（多能性），可以在培养皿中轻松培养，因此可以操纵培养皿上的基因并重新排列。

1989年，我们通过破坏特定基因成功创建了基因缺陷小鼠（基因敲除小鼠）。通过将这种小鼠与正常小鼠进行比较，被破坏的基因可以发挥什么样的功能，并且通过破坏已经知道其功能的基因，疾病与该基因之间的相关性，可以创造出用于研究的模型动物。2007年，马丁·埃文斯及其同事Mario Capecchi和Oliver Smithies因其基因敲除小鼠的研究而获得了诺贝尔生理学或医学奖。

1998年，美国的James Thomson等人成功地从人类胚胎制成了ES细胞。人们高度期望，如果能在体外将ES细胞分化为各种细胞，那么它可以用于再生医学。然而，不幸的是，ES细胞目前尚未投入实际使用。造成这种情况的原因包括免疫排斥反应和道德问题。

2-2.诱导多能干细胞（iPS细胞）的历史
诱导多能干细胞（以下称为iPS细胞）也称为诱导多能干细胞。我们的身体从称为“受精卵”的单个细胞开始。受精卵重复细胞分裂并分化为各种器官。

皮肤细胞即使经历细胞分裂，也只能变成皮肤细胞。但是，刚刚受精的细胞具有分化为任何细胞的能力。ES细胞使在培养皿中培养该细胞成为可能，同时又保留了该能力，但是iPS细胞是人为创造的细胞，其性质类似于皮肤细胞中的ES细胞。

在2006年，京都大学的山中教授成功地创造出了像ES细胞那样能够分化为各种细胞的细胞，只需将四个基因插入皮肤细胞即可。该细胞被称为iPS细胞。

由于可以从患者自身皮肤的细胞中制成iPS细胞，因此它们很有可能解决ES细胞的伦理问题和排斥反应问题，因此人们对它的作用寄予了很高的期望。然而，它尚未投入实际使用，并且据说将其投入实际使用需要花费大量时间。

2-3.成体干细胞的历史
成体细胞干细胞，也称为体干细胞，不具有像ES细胞和iPS细胞那样的可以分化成任何细胞的能力。它虽然具有分化的能力，但是可以分化的细胞类型是有限的。

例如，制造血液系细胞的是造血干细胞，制作神经系细胞的是神经干细胞，成体干细胞的作用被认为是有限的。但是，通过各种各样的研究我们发现，在成体干细胞中，“间充质细胞”是可以分化成各种脏器和组织的细胞，存在于皮肤、脂肪、骨髓等所有地方。与ES细胞和iPS细胞相比，能够分化的细胞是有限的，但是也有可以使用自体细胞进行培养，已经被用于实际治疗的。

3.日本目前正在进行的干细胞研究

根据多能性干细胞，在试管内可以分化成各种各样的细胞，但是最近在世界范围内类器官的研究也在急速推进。

所谓类器官，本来是为了能在身体外部（试管等）观察在体内无法观察到的组织和器官而人工制作的小脏器。在日本，也开发了脑、肝脏、肾脏等各种各样的脏器的类器官制作方法，并且正在促进使用类器官阐明疾病原因和发展再生医学。另外，通过向体细胞导入特定的遗传因子，可以使心肌、神经、肝细胞等各种各样的分化细胞发生变化。

这被称为“基因直接重组”，通过纤维芽细胞转化为心肌细胞来改善小鼠在心肌梗塞后的心脏功能的技术。这些研究备受瞩目，期待今后可以有所进展。

4.概括

回顾“干细胞”的历史，会发现有些研究人员长期以来一直在关注各种实验的可能性。这项研究的结果给了他们希望。但是，除某些特殊的案例，大多数干细胞仍处于实际应用研究阶段，这也是事实。

目前，很少有治疗实际利用上干细胞。具有分化为各种细胞的能力的ES细胞和iPS细胞具有很大的潜力，但是在将其用作实际治疗方法之前还需要进一步的研究。

如果建立了用ES细胞和iPS细胞治疗的方法，则可能可以治愈以前难以治疗的疾病。此外，新的研究将会硕果累累，进一步发展的可能性将会到来。

希望这些研究将给我们未来带来光明的未来。

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