細胞定義
幹細胞（stemcells,SC）是一類具有自我複製能力（self-renewing）的多潛能細胞，幹細胞（StemCell）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”。
分類
按照分化潛能分類
幹細胞分類按照分化潛能的大小，幹細胞基本上可以分為以下三種類型：
全能性幹細胞（totipotentstemcells）它具有形成完整個體的分化潛能。由卵和精細胞的融合產生。受精卵細胞前幾次分裂所產生的細胞也是全能幹細胞。這些細胞可以無例外地生長出任何細胞類型。
多功能性細胞（pluripotentstemcells）這種幹細胞在APSC多能細胞實驗室具有分化出多種組織細胞的潛能。但卻失去了發育成完整個體的能力，發育潛能受到一定的限制。骨髓多能造血幹細胞是典型的例子，它可分化出至少12種血細胞，但不能分化出造血系統以外的其他細胞。
單能幹細胞也稱專能或偏能幹細胞（unipotentstemcells）這類幹細胞只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化，如上皮組織基底層的幹細胞、肌肉中的成肌細胞或叫衛星細胞。
按照發生學來源分類
按照發生學來源，幹細胞可以分為胚胎幹細胞和成體幹細胞。
1、胚胎幹細胞（embryonicstemcells，ESC）有許多重要的生物學特性：⑴發育的全能性。可發育為機構成機體的不同細胞類型中任何一種細胞的潛能。ESC可誘導分化為下列細胞：造血幹細胞、血管及內皮細胞、心肌細胞和肌肉細胞、神經細胞及其它分化細胞。⑵無限擴增性。體外無限擴增性是ESC研究和套用的前提和關鍵，這為ESC提供了無限的細胞來源。⑶可操作性。
2、成體幹細胞（adultstemcells，ASC）是指存在於一種已經分化組織中的未分化細胞，這種細胞能夠自我更新並且能夠特化形成組織的細胞。成體幹細胞，位於人體組織器官之中。除了從骨髓和血液中分離組織幹細胞、還從人的胎盤、臍帶、肌肉、大腦、皮膚、脂肪、滑膜等多種組織中獲取各種幹細胞。成體幹細胞是已經進入臨床套用的幹細胞。
已經發現的成體乾的細胞主要有：造血幹細胞、骨髓間充質幹細胞、神經幹細胞、肝幹細胞、肌肉衛星細胞、皮膚表皮幹細胞、腸上皮幹細胞、視網膜幹細胞、胰腺幹細胞等。成年個體組織中的成體幹細胞在正常情況下大多數處於休眠狀態，在病理狀態或在外因誘導下可以表現出不同程度的再生和更新能力。
幹細胞是指尚未分化的細胞，存在於早期胚胎、骨髓、臍帶、胎盤和部分成年人細胞中，它能夠被培育成肌肉、骨骼和神經等人體組織和器官。科學家認為，利用幹細胞培育出的組織和器官對治療癌症和其他多種惡性疾病具有重要意義，將為糖尿病患者、早老性痴呆症患者、帕金森氏症患者和脊髓受損患者等帶來希望。幹細胞研究成為生物醫學領域研究的熱點，20世紀90年代以來，造血幹細胞移植技術飛速進展，中國在造血幹細胞超低溫定向溫度保存技術及超低溫抗損傷保存技術處於世界領先水平。使造血幹細胞套用更為安全有效，已成為治癒多種良性、惡性血液病與遺傳性疾病的重要手段，治癒的病種還在不斷的擴大。
如果說21世紀什麼科學最引人注目，生命科學必將入選，早在上個世紀，科學家就曾斷言“二十一世紀是生命科學的世紀”。誠然，隨著人類科學發展，越來越多地揭示生命存在的奧秘，各種生命現象的內在原因，更加強了對自身命運的掌控，在生命科學領域中，有一個研究方向代表了生命科學研究的最前沿，那就是：幹細胞。幹細胞研究聚集了國際國內最頂尖的生命科學家，代表著生命科學研究的方向。由於幹細胞研究的傑出成就，國際自然科學頂級刊物《科學》雜誌連續多年將幹細胞的研究進展評為“十大科學進展”之一，《時代》雜誌也多次將幹細胞研究進展列為年度“十大科學進展”之一，由此可見幹細胞研究在學術界及社會中的影響力多么巨大。
採用幹細胞治療有著多種優勢：低毒性（或無毒性），即使不完全了解疾病發病的確切機理治療也可達到較好的治療效果，自體幹細胞移植可避免產生免疫排斥反應，對傳統治療方法療效較差的疾病多有驚人的效果。隨著胚胎幹細胞和iPS細胞的研究，更可能從患者自身細胞開始獲得全能的幹細胞，進而分化為所需細胞甚至器官，完全和自身匹配沒有免疫排斥的細胞或器官移植已不再是夢，當人體器官衰老的時候，將衰老器官用自身細胞培育出的相應器官替代移植，人類將有可能延年益壽。
國際上對幹細胞的臨床套用研究非常多，僅在臨床註冊網站上註冊的幹細胞移植治療疾病的研究就達2100餘項，特別是2005年以來註冊開展項目數急劇增多，2002年68項，2003年64項，2004年45項，2005年246項，2006年227項，2007年307項，2008年331項，2009年307項，2010年迄今為止也已有112項幹細胞移植治療方案註冊。2009年1月，美國Geron公司甚至得到了FDA關於使用人胚胎幹細胞分化細胞治療疾病臨床試驗的批准。
中國幹細胞研究成為最熱門的領域，從1998年到2009年間，有2000餘篇幹細胞相關的文章發表在各大期刊上，發表論文的數目和影響因子也逐年攀升，僅2009年就發表1000篇，可見國內學術界對幹細胞的研究越來越重視，水平也逐步提高。然而，論文質量和英美相比還有一定差距，從SCI網站上統計的數據可看出，英國發表的幹細胞文章的引用率達15.30，美國發表的幹細胞文章的引用率為11.37，日本為9.53，德國8.36，中國僅3.45。國家科技部也對幹細胞研究設立重大專項，支持中國幹細胞研究
在胚胎髮育的過程中，造血幹細胞是以卵黃囊全能間葉細胞分化而來的最原始造血細胞。胚胎髮育至3—5個月時肝臟和脾臟中含有大量的HSC。並且發現臍血中亦含豐富的造血幹細胞、其更原始，且免疫原性弱。成人時造血幹細胞主要分布在骨髓中，外周血中也有一定量的造血幹細胞。
HSC移植最理想的供者是同卵雙生子，因為他們之間的遺傳物質是完全相同的。他們之間的HSC移植，效果好，排異反應少，但雙胞胎畢竟少見。子女的HLA分型來自於父母，如父親為A和B，母親為C和D，那么子女有AC、AD、BC、BD四種分型可能，所以同胞間的HLA相配率為25%，因此患者從同胞中尋找供髓者較容易。然而家庭範圍正在縮小，絕大多數的患者還是需要非血緣關係的HSC捐獻者。適合捐獻HSC的年齡為18-45歲，健康要求如同獻血，即不能因捐HSC影響捐獻者的健康，又不能因接受HSC而使患者增加新的不利因素，重要的是捐獻者必須無可血液傳播的傳染病：如B型肝炎、丙B型肝炎等。
造血幹細胞移植能治療哪些疾病?利用造血幹細胞移植治療的疾病很多.可治療腫瘤性疾病,如：白血病，某些惡性實體瘤等，以及非腫瘤性疾病，如：再生障礙性貧血，重症免疫缺陷病，急性放射病，地中海貧血等.對造血幹細胞的研究又有一些新突破，如對重症天皰瘡嚴重併發症（雙側股骨頭無菌性壞死）以及重症肌無力等疾病的患者治療。
幹細胞的研究被認為開始於1960年代,在加拿大科學家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤爾的研究之後.1959年,美國首次報導了通過體外受精(ⅣF)動物.
人神經幹細胞1968年,Edwards和Bavister在體外獲得了第一個人卵子.
70年代,EC細胞注入小鼠胚泡產生雜合小鼠.培養的SC細胞作為胚胎髮育的模型,雖然其染色體的數目屬於異常.
1978年,第一個試管嬰兒,LouiseBrown在英國誕生.
1981年,Evan,Kaufman和Martin從小鼠胚泡內細胞群分離出小鼠ES細胞.他們建立了小鼠ES細胞體外培養條件.由這些細胞產生的細胞系有正常的二倍型,像原生殖細胞一樣產生三個胚層的衍生物.將ES細胞注入上鼠,能誘導形成畸胎瘤.
1984-1988年,Anderews等人從人睪丸畸胎瘤細胞系Tera-2中產生出多能的、可鑑定的(克隆化的)細胞,稱之為胚胎癌細胞(embryoniccarcinomacells,EC細胞).克隆的人EC細胞在視黃酸的作用下分化形成神經元樣細胞和其他類型的細胞.
1989年,Pera等分離了一個人EC細胞系,此細胞系能產生出三個胚層的組織.這些細胞是非整倍體的(比正常細胞染色體多或少),他們在體外的分化潛能是有限的.
1994年,通過體外授精和病人捐獻的人胚泡處於2-原核期.胚泡內細胞群在培養中得以保存其周邊有滋養層細胞聚集,ES樣細胞位於中央.
1998年美國有兩個小組分別培養出了人的多能(pluripotent)幹細胞:JamesA.Thomson在Wisconsin大學領導的研究小組從人胚胎組織中培養出了幹細胞株.他們使用的方法是:人卵體外受精後,將胚胎培育到囊胚階段,提取innercellmass細胞,建立細胞株.經測試這些細胞株的細胞表面marker和酶活性,證實他們就是全能幹細胞.用這種方法,每個胚胎可取得15-20幹細胞用於培養.JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大學領導的另一個研究小組也從人胚胎組織中建立了幹細胞株.他們的方法是:從受精後5-9周人工流產的胚胎中提取生殖母細胞(primordialgermcell).由此培養的細胞株,證實具有全能幹細胞的特徵.
幹細胞2003,建立了人類皮膚細胞與兔子卵細胞種間融合的方法,為人胚胎幹細胞研究提供了新的途徑.
2004年,MassachusettsAdvancedCellTechnology報導克隆小鼠的幹細胞可以通過形成細小血管的心肌細胞修復心衰小鼠的心肌損傷.這種克隆細胞比來源於骨髓的成體幹細胞修復作用更快、更有效,可以取代40%的瘢痕組織和恢復心肌功能.這是首次顯示克隆幹細胞在活體動物體內修復受損組織.
髓幹細胞自身具備向成體細胞分化的潛能，它可向神經細胞、心肌細胞、血管內皮細胞、軟骨細胞以及肝實質細胞方向分化。在體外誘導劑的作用下，骨髓幹細胞可以向肝實質細胞轉化。在體內，肝臟微環境誘導骨髓幹細胞向肝實質細胞轉化也得到研究的證實。
1999年Petersen等發現肝幹細胞和一些肝細胞可能部分來源於骨髓或與骨髓相關。他們通過以下實驗檢測了這一思路：⑴將一雄性大鼠的骨髓移植到致死量照射的同源雌性大鼠，並用DNA探針檢測受鼠肝內有無雄性來源的Y染色體。⑵用表達組織相容性抗原Ⅱ類抗原L21-6的Lewis大鼠作為受體，不表達L21-6的Brown-Norway大鼠作為供體進行全肝移植，以確定肝外來源的L21-6陽性細胞是否能夠定位於移植的肝臟。他們發現，在骨髓移植後13天，在肝內檢測到了Y染色體信號，在這一時間卵圓細胞開始分化為肝細胞。如果分化為肝細胞的卵圓細胞來自肝臟，那么將不會有肝細胞表達陽性的Y染色體信號，但結果顯示，一些肝細胞表達明顯的Y染色體信號，表明它們來源於骨髓供體細胞。同樣，在全肝移植後發現，在移植的肝臟內發現有明顯的L21-6陽性細胞，表明一些卵圓細胞來源於肝外，而那些來源於肝內的卵圓細胞則L21-6陰性，實驗表明，骨髓中含有能夠分化為肝細胞潛能的幹細胞，一些卵圓細胞有可能來源於骨髓。
骨髓中的肝前細胞可以用於肝衰竭的移植治療而不必考慮組織相容性抗原的配型問題，因為患者自身的骨髓細胞就可以用於移植。骨髓細胞具有以下優點：⑴可以製備富含幹細胞的骨髓細胞。⑵通過轉導促進基因能夠增加骨髓來源的肝細胞。⑶可用骨髓來源肝細胞用於生物人工肝；此外HGF也可以通過促進包括骨髓幹細胞的肝前細胞分化用於肝硬化治療。自體骨髓幹細胞移植治療肝損傷將為肝臟疾病的治療提供新的途徑。
衰老是人類生命發展的自然規律，隨著年齡的增長，幹細胞的數量減少，自我更新和分化的能力下降，提示幹細胞生理性衰老可能是人體衰老的重要原因之一。衰老程度可通過外觀、血液生化指標、臟器相關指標、行為學及分子生物學等多方面進行檢測。如反映抗氧化能力的血清超氧化物歧化酶（SOD）活力、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活力，丙二醛含量等。SOD是機體內重要抗氧化酶之一，其活力和含量反映了機體清除氧自由基的能力。丙二醛能引起突變使細胞結構和功能被破壞，以此反映體內自由基產生和老化程度。血管內皮生長因子（VEGF）促進新生血管形成、抑制丙二醛生成並增強SOD活性而對抗衰老。所有這些因子的改變均由於其特定的功能細胞老化、功能下降，及沒有足夠的幹細胞對其進行及時更新所致。
幹細胞[1]是具有自我複製和多向分化潛能的細胞，能產生表現型和基因型與自己完全相同的子代幹細胞，又能在一定條件下分化為各種功能細胞。幹細胞醫療技術被《科學》、《自然》等雜誌評為21世紀生物科學領域最具發展前景的技術，是攻克各種傳統醫學力所不及的重大疾病的一種嶄新的醫療技術。2007年英國科學家Anastasia在自然雜誌撰文指出成體幹細胞對人體自我修復和組織再生至關重要，成體幹細胞減少是人體衰老的主要原因。
幹細胞的倫理問題主要因為胚胎幹細胞的問題。當受精卵分裂發育成囊胚時，內層細胞團（InnerCellMass）的細胞即為胚胎幹細胞。胚胎幹細胞具有全能性，可以自我更新並具有分化為體內所有組織的能力。
但是，如果從胚胎中提取幹細胞，胚胎就會死亡。因此，美國政府明確反對破壞新的胚胎以獲取胚胎幹細胞，美國眾議院甚至提出全面禁止胚胎幹細胞克隆研究的法案。美國的一些科學家則對此提出了尖銳的批評，他們認為，將幹細胞用於醫學研究，在減輕患者痛苦方面很有潛力。如果浪費這樣一個絕好的機會，結果將是悲劇性的。
1）高度過敏體質或者有嚴重過敏史者、
2）休克或全身衰竭生命體徵不正常及不配合檢查者、
3）晚期惡性腫瘤、
4）全身感染或局部嚴重感染需抗感染康復後、
5）合併心、肺、肝、腎等重要臟器的功能障礙、
6）凝血功能障礙如血友病、
7）血清學檢查陽性者如愛滋病、B肝、梅毒等。
8）染色體或基因缺陷，免疫功能缺陷、
9）非神經系統疾患，或診斷上尚未明確者。
風險性
2012年1月，中國衛生部發出《關於開展幹細胞臨床研究和套用自查自糾工作的通知》，停止一切未經衛生部和國家食藥局批准的幹細胞臨床研究和套用活動。專家指出，衛生部並沒有批准過除造血幹細胞治療血液病以外的幹細胞臨床治療，一些幹細胞的濫用，有可能會形成腫瘤，嚴重的，甚至危害患者生命。
