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人体的更新之源

人体的更新之源---干细胞

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我们的身体由大约60万亿个细胞组成。这些细胞分属200多种细胞类型，各自执行不同的任务。当你在看这些文字时，你的视网膜里的感光细胞把光学信号变为电信号；神经细胞把这些信号整理归类，传输到大脑；在那里信号被另一些神经细胞分析综合，重新变为图像。你的各条肌肉在协调张力，使你能稳稳地坐在那里，头面向屏幕，眼睛聚焦在文字上。你的肺泡里的细胞在吸收氧气，排出二氧化碳，你的肠细胞在吸收葡萄糖，红血球又把氧气带到大脑，氧化葡萄糖，供给大脑工作所需的能量。你的肝细胞在处理内部和外来的物质，你的肾脏细胞在排出废物，你的免疫细胞在和外来入侵者作战，你的汗腺细胞在调节你的体温，你的耳朵在听是不是孩子回来了。这只是简单的几个例子。各种细胞的功能不是几句话说得完的。正是有这么多种细胞的协同工作，我们每日的生活才成为可能。

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我们复杂的身体，这几百种细胞，最初全都来自一个细胞，那就是受精卵。由它可以分化出身体内所有类型的细胞。从这个意义上说，这个受精卵是全能的（totipotent）。上面说的感光细胞，神经细胞，上皮细胞，，肝细胞，肌肉细胞，免疫细胞，等等，都叫做“分化”了的细胞，都是从这个受精卵来的。

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而且从受精卵发育成为人的个体，任务并没有完成。人可以活到100岁或更长，而单个细胞常常没有那么长的寿命，特别是那些执行“艰巨任务”的细胞。像我们皮肤里的上皮细胞，处在身体的最外面，随时要受到外界因素的伤害（磨损，紫外线辐射，各种有害物质的侵袭，等等），需要不断的更新补充。所以这些上皮细胞每27-28天就要更换一次。血液中的免疫细胞要不断地和外来的入侵者作战，寿命也不长，像白血球一般只能活几天到十几天。工作条件最恶劣的是小肠上皮细胞。它们负责从肠道中吸收营养物质，同时要经受肠蠕动带来的摩擦，又浸泡在消化液中，还要面对几百种肠道细菌和它们的代谢产物，所以它们的寿命极短，两，三天就要换一次。在我们的一生中，我们的身体也会多次受到伤害。这些因伤害而损失的细胞也需要替补。这些任务是由我们身体里的一类特殊的细胞---干细胞来完成的。

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什么是干细胞？

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为了替补所有这些细胞，我们的身体在发育过程中，在生成各种细胞的同时，也保存了一些“留守部队”。它们处于未分化或低分化状态，能够根据每种组织的需要分化成所需要要替代的细胞。它们陪伴我们终生，不断地更新我们的各种组织。这样的细胞就叫干细胞（stemcells）。“干”译自英文stem，有“树干”之意，意思是从树干上可以长出各种分支和树叶来。因为它们存在于成人的体内，所以叫做“成人干细胞”。早期未分化的胚胎细胞也是干细胞，叫做“胚胎干细胞”。这里我们说的是人体。其实出于同样的理由，所有的多细胞生物体内都有干细胞。

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可惜的是，许多人都达不到这种状态。由于自身（基因，生活方式）和外界的原因，一些细胞提前衰亡，丧失功能。这使得我们的听力下降，看不清东西，牙齿脱落，头发稀疏，呼吸不畅，行动困难，关节磨损，伤口愈合缓慢，感冒久拖不愈，甚至得糖尿病，老年痴呆症，帕金森氏症，等等。这些都是特定细胞衰亡的结果。从干细胞的角度看，是这些负责更新的细胞本身丧失功能。从中国人的观点来说就是“元气不足”，或“元气大伤”。

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另一种情况不是细胞衰亡，而是细胞变异。比如镰刀形红血球贫血症。由于血红蛋白上一个氨基酸单位的变化，红血球虽然生成了，却不能有效地输送氧气。更坏的情况是细胞癌变。细胞不但不死，还无节制地大量增殖。从癌症发生原因的必威体育精装版观点来看，是在干细胞阶段发生了突变。细胞不能按正常的途径分化成熟，而是形成大量未充分分化的细胞。一个最明显的例子就是白血病，血液里有大量未充分分化的白细胞。所以肿瘤也有自己的干细胞，叫癌症干细胞，只有它们才能在肿瘤扩散中起作用，在身体的其它地方落脚生根，发展出新的肿瘤。并且它们不怕化疗。这是化疗能杀死大部分的肿瘤细胞，却不能根治肿瘤的原因。在这些情况下，变化了的干细胞本身就是疾病之源。

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而且，就是在人体的最佳的状态下，干细胞的更新能力也有限。更新主要是在细胞水平上。我们无法长出一个新的肾脏，也无法再长出一个眼睛，甚至不能长出一片新的角膜。

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为什么要研究干细胞？

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现在世界上许多国家，包括中国，投入巨大的资源来研究干细胞，就是因为它有广阔的应用前景，有望大大改变上面所说的三种状况（细胞衰亡，细胞丧失正常功能，和细胞癌变）。

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首先是在细胞层面上更有效地替补和更新已经衰亡的细胞。一旦我们掌握了激活体内的有关干细胞的方法，或者找出从体外引入有活力的干细胞到所需要治疗的组织中去的途径，就可以根本改变目前自身干细胞无法有效替补已经衰亡的细胞的情况。比如替补大脑中与记忆和思维有关的神经细胞，有可能逆转或治愈老年痴呆症。替补脑中分泌多巴胺的运动神