为什么我们身上的头发和指甲会不断地生长？是因为人体内有干细胞作为源泉，于是会有细胞源源不断地生长出来。那么，什么是干细胞？简单地说，有能力经分化变成其他类型细胞的细胞，就是干细胞。
为什么干细胞这么神奇？干细胞都有什么样潜在的功能和临床应用？为什么与干细胞相关的再生医学被人们誉为第三次医学革命？若是想回答这些问题，我们首先了解干细胞的“奥秘”：干细胞是一类特殊的细胞群体，具有自我更新和多向分化这两个最主要的特征。前者指的是干细胞可以不断分裂以维持自身数量，后者指的是干细胞在维持数量的同时也可以多向分化成为组成各类不同组织和器官的细胞，比如神经系统、骨骼和软骨、肌肉、脂肪、血管和内皮等多种组织细胞，由此人们也将干细胞称为“万能细胞”。
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干细胞有多种分类方式，乍一看上去似乎很复杂，但道理其实很简单，举一个例子：根据所处的发育阶段可以将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是动物和人体内各种组织和器官中细胞的“种子”，可以分化成各种成熟的具有功能的组织细胞。当人类个体发育成熟以后，体内的绝大部分细胞便不再具备分化能力，但成体干细胞可存在于体内各种组织中，具有多向分化的能力，比如神经干细胞可以分化成中枢神经系统和外周神经系统中的各类神经细胞等。人体的许多组织和器官内都有不同数量的成体干细胞，目前人们发现成体干细胞在成年个体体内的组织及器官修复和再生过程中起着十分重要的作用，因此，干细胞相关的研究成为近年来生命科学、医学和药学研究的热点。另一方面，按照发育潜能宽窄也可以将干细胞分三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。全能干细胞可以发育成完整的个体，如前文提到的胚胎干细胞和iPS细胞；多能干细胞可以实现多向分化，但是却无法发发育成完整的个体，如三胚层多能干细胞和单胚层多能干细胞；单能干细胞分化成特定组织细胞，如造血干细胞。
有关干细胞的研究始于上个世纪60年代，加拿大科学家首次在血液中证明了干细胞（造血干细胞）的存在。2006年干细胞研究取得了一个很重要的突破：日本学者山中伸弥课题组发现干细胞是可以用体细胞“诱导”出来的（iPS细胞）。目前科学家们已经可以成功地将胚胎干细胞在体外培养；利用iPS“重编程”技术也可以把已经分化成熟的体细胞转化为干细胞。由于和干细胞相关的基础和临床研究发展迅猛，利用干细胞治疗作为手段已经可以给很多疾病带来了治疗的新希望，得到了医药行业的显著重视。目前全球范围内已经有10种左右获批上市的干细胞药物，但主要适用于白血病、软骨损伤和急性心肌梗死等少数疾病。
目前有大量针对不同疾病的干细胞药物处于临床实验阶段。随着iPS技术等手段的逐渐成熟，干细胞治疗将有望应用于癌症、糖尿病和神经系统疾病等传统药物疗法和手术难以攻克重大人类疾病。比如，人们都知道阿尔茨海默症（老年痴呆症）和帕金森症等神经退行性疾病被称为最难攻克的人类疾病，与癌症治疗通常考虑的去“杀死”肿瘤细胞不同，中枢神经系统疾病的治疗策略是“拯救”病灶区受累的神经细胞。然而，老年痴呆症和帕金森症病人在确诊时神经元往往已经发生严重丢失，许多帕金森病人脑中仅残存10%左右的病灶区神经元。此时，即使找到合适的化学药物和生物药物也只能延缓或者阻断病情的发展，很难想象会逆转病情甚至治愈——毕竟神经元是不可再生的，正常的中枢神经系统功能需要有正常数量的神经元来维持。在这种情况下，相应的神经干细胞或许就可以发挥它神奇的功效，实现传统药物无法实现的功效！研究人员认为，可以利用脑内植入的手段让相应的神经干细胞分化成特定的神经元细胞，比如老年痴呆症患者受累的海马神经元细胞或帕金森病患者受累的多巴胺能神经元细胞，以实现治疗神经退行性疾病的目的。日本的再生医学研究人员近期已经在一名50多岁的帕金森病患者脑内注射了人类iPS细胞转化的神经细胞，目前处于效果观察阶段，结果值得人们关注。
21世纪转眼已经要进入第3个10年，我国和许多其他国家都慢慢步入了老龄化社会，老年痴呆症和帕金森病已经逐渐成为了严重的社会负担，干细胞治疗是否可以为上述疾病的治疗作出巨大贡献？让我们拭目以待。
