幹細胞造紅血球.( 捐血)將成歷史

美國研究人員首次利用人類胚胎幹細胞成功製造出大量紅血球細胞。未來，醫學界將可用這種方法源源不斷地供應病人血液，不再需要請人捐血。先進細胞科技公司的藍薩博士表示，常出現短缺的Ｏ型Ｒｈ陰性血液，因為可供任何血型的人使用，未來運用新技術造血時，將最受青睞。

　麻州「先進細胞科技公司」、伊利諾大學芝加哥分校和明尼蘇達州梅約醫學中心三個機構的科學家在從事這項實驗時，首先誘使胚胎幹細胞分化成「血液前驅細胞」，再使它們成為能攜氧的紅血球細胞。

　美最新研究 攜氧力與一般無異

　研究顯示，這些以幹細胞製造出來的紅血球細胞，其攜氧能力與一般紅血球細胞無異。先進細胞科技公司的羅伯特．藍薩博士表示，他們使用一個「六孔盤」量的幹細胞，就能製造出一百到一千億個紅血球細胞。

　由於美國聯邦政府嚴格限制胚胎幹細胞研究，藍薩說，他們將嘗試使用取自成人身上、較不具爭議的「誘導式多功能幹細胞」（iPS細胞）來製造紅血球細胞，且未來將利用此一技術，生產Ａ、Ｂ、Ｏ、ＡＢ等四種血型的Rh陽性和陰性血液。

　幹細胞療法進入臨床試驗所面臨最大的障礙，是不受控制的細胞增長，有導致癌症的危險。然而紅血球細胞沒有細胞核，不會攜帶可能致癌的基因物質，也就沒有這樣的危險。

　兩年內臨床試驗 進展頗為樂觀

　藍薩說，利用幹細胞製造的血液可望在未來兩年內進行臨床試驗，並最終取代捐血。他說，在從事臨床試驗之前還有許多工作要做，不過以目前進展之快速，幹細胞將成為未來輸血一個源源不絕的來源。

　利用幹細胞製造血液，除了能解決全球普遍存在的血荒問題，也能避免輸血過程中，感染肝炎、愛滋病、庫賈氏症（CJD，又稱人類狂牛病）等疾患。

　先進細胞科技公司這項研究成果發表於《血液》（Blood）醫學期刊。參與這項研究的，包括該公司華裔科學家盧世江博士。

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什麼是幹細胞？

　　幹細胞(stem cells)是一群尚未完全分化的細胞，同時具有分裂增殖成另一個與本身完全相同的細胞，以及分化成為多種特定功能的體細胞兩種特性。幹細胞在生命體由胚胎發育到成熟個體的過程中，扮演最關鍵性的角色，即使發育成熟之後，一般相信幹細胞仍然普遍存在於生命體中，擔負著個體的各個組織及器官的細胞更新及受傷修復等重責大任。

◆幹細胞種類
　　造血幹細胞、間質幹細胞、神經幹細胞、皮膚幹細胞、胚胎幹細胞、血管內皮幹細胞，各種專能幹細胞(肝臟幹細胞、胰線幹細胞、腸上皮幹細胞及生殖幹細胞)。

◆幹細胞是最近才發現的嗎？

　　雖然幹細胞的研究一直到西元一九九八年才有重大的突破，但事實上，幹細胞的研究已經有五十幾年的歷史了。遠在一九四五年，科學家們觀察第二次世界大戰期間受到高劑量輻射線照射的病人，發現他們特別容易罹患白血病等癌症。於是，科學家們便利用高劑量的放射線照射老鼠，再將正常老鼠的骨髓移植到經過放射線照射過的老鼠身上，他們發現骨髓移植可以使這些老鼠恢復健康。

　　在一九六○年代，科學家詹姆士．堤爾（James E. Till）和恩尼斯特．莫科洛克（Ernest A. McCulloch）分析老鼠骨髓中的成分，發現其中有一種細胞可以不斷地增生，並且可以分化成血球細胞，他們把這種細胞稱做「造血幹細胞」。隨後，生物學家們開始研究哺乳類如老鼠或兔子的受精卵或胚胎，希望能找到比造血幹細胞更原始的幹細胞。

　　在一九九○年代早期，生物學家們成功地由靈長類如黑猩猩或猴子的胚胎分離並培養出非常原始的幹細胞。到了一九九八年，美國威斯康辛大學的動物學家詹姆士‧湯普森（James Thompson）博士獲得捐贈者的書面同意，取得治療不孕症後剩下的人工受精胚胎，這些胚胎是受精卵經過四到五天的培育所形成的，形狀像一個袋子內裝著許多細胞，又稱為「囊胚」。湯普森博士由囊胚中取出內部的細胞團，成功地培養出可以不斷繁衍且具有多種分化能力的幹細胞株。在同一年，美國約翰霍普金斯大學的約翰‧吉爾哈特（John Gearhart）博士則在經過流產手術者的書面同意後，取得流產的胚胎（約八到十週大），把即將發育成卵巢或睪丸的組織取出，也成功地分離並培養出具有多種分化能力的幹細胞。

　　儘管湯普森博士和吉爾哈特博士所使用的幹細胞來源不同，但所培育出的幹細胞特性卻非常相似，由於這些幹細胞是來自胚胎，因此又稱為「胚胎幹細胞」。

　　胚胎幹細胞具有可以分化為任何一種組織或細胞的能力，因此它具有極大的醫療潛力，自從科學家們可以成功地在體外培育胚胎幹細胞後，隨即引發科學界對於幹細胞研究的淘金熱。因為胚胎幹細胞是由受精卵胚胎或墮胎胎兒組織取得，牽涉到宗教信仰、社會道德及法律規範等問題，以前美國聯邦政府的研究經費是不能用來研究胚胎幹細胞的。

　　有鑑於幹細胞研究所蘊含的醫療價值及巨大商機，美國科學界的 68 位科學家，包括諾貝爾獎得主在內，連署要求美國國會同意以聯邦政府經費支持幹細胞的研究。在經過美國科學界、宗教界及社會人士的激烈辯論後，布希總統於二○○一年八月九日發表演說，同意美國聯邦政府的研究經費可以資助胚胎幹細胞的研究；但是為了避免科學界的濫用，政府的經費僅限於資助 64 個已經培養的胚胎幹細胞株的研究，其中包括了湯普森博士所培養出來的人類胚胎幹細胞株。

◆在哪裡可以找到幹細胞？

　　人的生成開始於卵子受精，形成有潛力發展成一整個個體的單細胞。在受精後的第一個小時，這個細胞分裂成兩個完全相同的細胞，這些細胞又稱為「全能細胞」，因為每一個全能細胞可以各自發育成一個完整的個體，同卵雙胞胎或多胞胎就是這樣子來的。在經過大約四天後，細胞分裂許多次，這些全能細胞排列成特殊的囊胚結構。

　　囊胚的外層為一層細胞，內部空心並含有一團內部細胞團。外層細胞會在母體的子宮內繼續形成胎盤及其他供應胚胎生長發育所需的組織，內部細胞團則會發育成人體的各個組織。沒有了胎盤及其他供應胚胎生長發育所需的組織，內部細胞團則無法發育為一個完整的個體。內部細胞團的細胞為多能性的，也就是它們可以分化產生各種不同形態的細胞，但是因為沒有胎盤，所以它們無法各自形成一個完整的個體。

　　除了胚胎中的胚胎幹細胞外，在成人的器官或組織中，也可以發現幹細胞的蹤跡，這些細胞統稱為「成體幹細胞」。目前發現到成體幹細胞的組織，包括骨髓、周邊血液、大腦、脊椎、牙髓腔、血管、骨骼肌、皮膚上皮、消化器官的表皮、眼角膜、視網膜、肝臟、脾臟及大腿骨等，成體幹細胞被歸類為多向性幹細胞，其所能分化的細胞及組織種類較胚胎幹細胞少。在各個不同組織中所發現的幹細胞，通常根據其特性而給予不同的命名，例如在大腦中所發現到的幹細胞為神經幹細胞，在肝臟中所發現到的幹細胞為肝幹細胞。

　　成體幹細胞的主要功能為維持一特定細胞族群在人體內的平衡狀態，以便補充受傷或死亡的細胞。不同組織所分離出來的成體幹細胞表現的行為也不同，且沒有人知道任何一個成熟組織成體幹細胞的真正起源，有些理論認為成體幹細胞是在胚胎發育時，一部分的細胞分化被抑制所形成，因而保留其多向性的特性。

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一、幹細胞簡介

幹細胞（英語：Stem cells）是原始的未特化的細胞，它是有潛力保留了特化出其它細胞類型的能力。這一能力使得幹細胞能夠擔當身體的修複系統，只要生物還活著，就補充其它細胞。醫學研究者認為幹細胞研究（也稱為再生醫學）有潛力通過用於修複特定的組織或生長器官，改變人類疾病的應對方法。

　而定位人類細胞中的幹細胞(stemcell)，在醫學界當中有「萬能細胞」之稱，是一群尚未完全分化的細胞是細胞分化過程中初始階段的母細胞，同時具有分裂增殖成另一個與本身完全相同的細胞，以及分化成為多種特定功能包括腦細胞，心臟細胞、肌肉細胞與皮膚細胞等體細胞兩種特性。幹細胞在生命體由胚胎發育到成熟個體的過程中，在囊胚體時期所生成之內細胞質團細胞即擁有進一步發育成組織與器官的能力。即使發育成熟之後，一般相信成體幹細胞仍然普遍存在於生命體中如血液、骨骼、肌肉乃至於中樞或周圍神經系統的特定細胞群，擔負著個體各個組織及器官之細胞更新及受傷修復等重責大任。

　　幹細胞可由來源分為胚胎幹細胞和來自成熟組織的幹細胞。而胚胎幹細胞的來源又可分為取自受精卵經4次細胞分裂形成8個胚細胞時的全能幹細胞(totipotent stem cells)，以及受精卵生長5日後，囊胚體內一簇具有分化成動物各種器官組織的內細胞團的複功能幹細胞(pluripotent stem cells)。而成熟組織幹細胞即為人類出生後的某些器官，如腦、胰臟或骨髓含有的幹細胞，在特殊條件下可分化成有限幾種組織。其分化潛能最弱，故被稱為多潛能幹細胞(multipotent stem cells)。

人類在胎兒時期，造血器官為卵黃囊及肝臟。成體後，造血幹細胞可以在骨髓及臍帶血中發現。造血幹細胞可以分化成紅血球、白血球及血小板。因此，造血幹細胞的移植在醫療上有無窮的用途。

二、幹細胞的療效

（一）多功能性的胚胎幹細胞：雖然過去人類早已知道幹細胞的存在，並且了解他們許多的特性，但礙於體外（in vitro）培養的技術，研究與應用受到許多限制，直到1998年美國威斯康辛大學的James Thompson以及Johns Hopkins醫院的John Gearhart兩位教授，成功的將人類多功能性（pluripotent）的胚胎幹細胞（embryonic stem cell）在體外培養與繁殖，開啟了全球對於幹細胞研究的熱潮。經由許多實驗的證明，這些多功能性的幹細胞，在體外確實能夠分化成為人體2百多種器官與組織的細胞，無論是學界及醫界，均肯定其未來在器官與組織的移植、新藥開發、基因療法、治療癌症等方面具有無限的發展潛力。

（二）成體幹細胞：人類的成體幹細胞（adult stem cells）已經在臨床治療疾病上占有一席之地，例如以骨髓移植治療血液及免疫系統的疾病，或是重建接受癌症化學治療病患的整個造血與免疫系統。過去一般認為，成體幹細胞不具有跨器官／組織分化的可塑性（plasticity）能力，但隨著近年來對於幹細胞的研究與了解快速增加，成體幹細胞也被證實，能夠在適當的培養條件下，分化成為不同的組織與器官的細胞。

三、幹細胞的種類
幹細胞按能力可以分為以下四類：

1. 全能幹細胞 : 由卵和精細胞的融合產生授精卵。而受精卵在形

成胚胎過程中四細胞期之前任一細胞皆是全能幹細胞。具有發展

成獨立個體的能力。也就是說能發長成一個個體的細胞就稱為全

能幹細胞。

2. 萬能幹細胞 : 是全能幹細胞的後裔，無法發育成一個個體，但

具有可以發育成多種組織的能力的細胞。

3. 多能幹細胞 : 只能分化成特定組織或器官等特定族群的細胞（例

如血細胞，包括紅血細胞、白血細胞和血小板）。

4. 專一性幹細胞，只能產生一種細胞類型；但是，具有自更新屬性，將其與非幹細胞區分開。

參考資料 http://www.google.com.tw/

四、幹細胞的來源
1.臍帶血幹細胞
嬰兒出生後遺留在胎盤和臍帶中的血是幹細胞的重要來源。自198

8年臍血幹細胞就用來治療根達綜合症, 亨達綜合症, 和拉綜合症,

急性淋巴細胞性白血病等許多兒童疾病。 臍血從臍帶採集；臍帶

經過清理消毒後，臍血從臍靜脈取出，然後立即分析對於傳染物

質和組織類型是必須的。臍血在放入液氮備用之前要經過處理，

去除紅細胞。在使用的時候首先解凍，去除防凍劑，註入病人靜

脈。這種使用其他捐贈人幹細胞的治療方法叫做異源療法；如果

幹細胞來自患者本人，即為同源和當從相同個體收集時，它通常

指雙胞胎。細胞的排外轉移是於異類之間進行的（發展非常不充

分）和有一點研究潛力

2.胚胎幹細胞


胚胎幹細胞是從胚泡（由50-100個細胞組成的早期胚胎）未分化

的內部細胞團中得到的幹細胞。它們是萬能的，意味著它們可以

發育成為身體內200多種細胞類型中的任何一種。胚胎幹細胞現在

的研究階段仍是剛起步。許多研究仍建立在人類以外之動物模

式。例如老鼠、牛或是羊等。在人類的胚胎幹細胞因為幹細胞

的取得來源涉及道德倫理上的約束，在幹細胞株上的建立有所爭

議。（因為幹細胞株必須取得人類胚胎，在經過培養純化等。因

此許多人認為幹細胞株視同為人的一部份）

五、幹細胞應用在不同疾病上的影響

（一）頑固性冠狀動脈阻塞：對於特發性狹心絞痛頑固性冠狀動脈疾病患者，往心臟注入同源性骨髓細胞，可以改善其冠狀動脈血流，而其他治療措施都無效。

（二）帕金森病：自體幹細胞移植為帕金森病的一種治療方法，有利之處包括避免圍繞胚胎幹細胞的倫理學擔憂，在移植部位無免疫反應，提高移植細胞的存活率，降低傳染病的發生率，而且無須免疫抑制劑或類固醇藥物，這種治療形式，使大批患者可以接受神經幹細胞療法並具有可行性。（三）臍帶血移植：臍帶血的神奇功能來自它所含有豐富的「幹細胞」，這些細胞為尚未成熟的細胞，所以有機會發育成各種細胞，特別是血球細胞及淋巴球，目前被證實可以用臍帶血治療的疾病包括各種血癌、淋巴癌、貧血等。臍帶血移植理論與目前較普遍的骨髓移植十分類似，不過，來自骨髓的細胞因具有免疫功能，會威脅並攻擊接受捐贈者；相反地，臍帶血中所含的幹細胞免疫功能尚未發育完全，所以較不會產生免疫上的排斥作用，因此在找尋捐贈者及受贈者的配對上較不嚴格，來得容易許多，目前成功的例子中，不乏無血親關係者間的臍帶血移植。

（四）嚴重聯合免疫缺陷病（SCID）：基因治療和非骨髓清除處理（nonmyeloablative conditioning）有效的治療了患有ADA-SCID的「泡沫嬰兒」，將來的計劃是將此方法擴展到愛滋病，Gaucher's病及由於酵素缺陷引起的其他疾病的基因治療。此項概念能夠用於所有需要工程幹細胞治療的遺傳疾病中，特別是當病人沒有找著相匹配的供體來進行安全的骨髓移植時。

（五）發揮肝臟功能：可以向失去肝臟功能的患者，移植來自其自身骨髓的幹細胞，不用擔心免疫排斥反應，就可以產生一個新的肝臟代替沒有功能的肝臟。這種治療還有希望在單基因病的治療中發揮作用，經由從患者體內提取的幹細胞，並把它植入肝臟中，患者可以緩解由於遺傳造成的缺陷。

（六）修復梗塞心肌：研究報導指出，向梗死的小鼠心組織中，注射骨髓幹細胞，可以使功能性心肌再生。因此骨髓幹細胞為修復梗塞心肌，提供一種治療策略。

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  （七）與X染色體相關的免疫缺陷綜合症狀：於X染色體相關的重症聯合免疫缺陷患者的骨髓幹細胞中插入轉基因，在骨髓移植後可能會重建功能性B細胞。免疫缺陷的糾正消除了確定的感染，使患者能擁有正常的生活。
  
  （八）紅斑狼瘡：自體同源性血液幹細胞的移植，可能可以有效治療系統性紅斑狼瘡（SLE），儘管仍需要更長時間的隨訪，來評價這種治療效果的持久程度，但是患者的治療過程顯示，自身同源性血液幹細胞的移植，可能是患有SLE患者再次喚起免疫耐受的一種方法。

  
  
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  http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%B9%B9%E7%B4%B0E8%83%9E&variant=zh-tw#.E6.B2.BB.E7.99.82.E9.81.8B.E7.94.A8
  
  或
  
  http://nr.stpi.org.tw/ejournal/NSCM/9201/9201-08.pdf
  
  或
  
  http://www.read.com.tw/web/hypage.cgiHYPAGE=subject/sub_stemcell.asp