再生医学网认为，皮肤是人体最大的器官，也是人体第一道屏障，时刻面临着被损伤的风险。随着人们生活质量的日渐提高，外在的各种皮肤问题也越来越得到重视，尤其对于医疗美容的需求也日渐增多。干细胞因其免疫原性小、取材丰富等优势也成为了研究者们关注的焦点，不断涌现的干细胞产品已应用或将应用于临床，其在皮肤创伤愈合以及医疗整形美容等领域占有重要地位。
上皮干细胞（epithelial stem cell，EpSCs）属于成体干细胞，它可分化增殖产生多种表皮细胞，用于不同表皮区间的更新。上皮干细胞主要存在于皮肤干细胞壁龛中，而表皮干细胞壁龛主要位于毛囊内隆突区、毛囊间基底层以及皮脂腺基底部等处。上皮干细胞的增殖和分化维持动态的平衡，这种平衡受多种因素的共同调控，如生长因子、整合素以及最重要的细胞外基质。
毛囊内上皮干细胞主要存在于毛囊隆突区。生理状态下，毛囊隆突区的细胞负责毛囊的更新，皮肤出现损伤时也可暂时辅助修复。可通过标记滞留法，以及根据角蛋白K15、R－脊柱蛋白受体 Lgr5、CD34、转录因子 Sox9、Lhx2、 Tcf3、Nfatc、Gli1等的表达来鉴别隆突区干细胞和其他来源的细胞。进一步的谱系追踪实验发现，当皮肤发生轻微损伤时，K15细胞可以第一时间快速且暂时地正向调节Lhx2以重建受损表皮，修复皮肤屏障。但在较严重的皮肤损伤中，此干细胞作用不明显。
表皮干细胞主要存在于毛囊间基底部，生理状态下，它们产生快速放大细胞（定向祖细胞），并定期更新。当皮肤发生较严重的创伤后，慢周期干细胞通过1-2周的时间，参与创伤的修复，因此，表皮干细胞与皮肤创伤修复关系最为紧密。研究证明，虽然毛囊内上皮干细胞和表皮干细胞均参与皮肤损伤的修复，然而在长期的皮肤组织愈合和修复过程中，毛囊内上皮干细胞终将被表皮干细胞取代。
可以这样认为，在皮肤组织修复过程中，毛囊内上皮干细胞的作用是快速而暂时的，而表皮干细胞的作用却是缓慢而持久的。当皮肤全层发生损伤的情况下，毛囊内上皮干细胞将不再起主要作用。
间充质干细胞易培养、增殖能力强、可以自我更新、具有多向分化潜能。在适当条件下，间充质干细胞可定向分化为中胚层、外胚层、内胚层细胞，如骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等，参与组织损伤修复过程。值得一提的是，间充质干细胞还具有免疫调节作用，能够降低T细胞对抗原的识别力，其分泌的免疫调控因子还可对其他干细胞进行免疫调节，从而提高干细胞移植治疗的成功率。
人脐带间充质干细胞（UCMSCs）分离自脐带华尔通氏胶，能自我更新、自我复制、自我增殖，并具有多向分化潜能，UCMSCs易于获取、来源丰富，因此被广泛应用，例如在小鼠烧伤模型中不但显示出优秀的修复功能，同时它介导的外泌体（MSC-Ex）能促进损伤皮肤中上皮细胞的再生，增加细胞角蛋白19（CK19）、增殖细胞核抗原（PCNA）、胶原蛋白Ⅰ等的表达。体外实验中，当皮肤受热受压，它可以促进细胞增殖，抑制凋亡。这提示我们，UCMSCs可广泛应用于烧伤患者的损伤修复中。除此之外，UCMSCs还能够抑制炎性因子分泌，促进抗炎介质释放，以及侧支血管的形成，从而改善损伤局部微环境。
脂肪间充质干细胞（ADSCs）主要通过刺激上皮和血管再生促进皮肤愈合，可用于治疗难愈合型皮肤溃疡、放射性皮肤损伤等。
相比于其他间充质干细胞，ADSCs具有以下优势：
取材方便，最常用的取材部位为腹股沟皮下脂肪，取材过程创伤小，易于被患者接受；
免疫原性弱，移植排斥反应发生率低，相对更安全；
来源于（自体）脂肪，故更具有伦理学优势；
ADSCs在创伤修复治疗中可提高愈合速度、减少红斑和色素沉着，也可以减少纤维化及瘢痕形成。
研究还发现ADSCs有向施旺细胞分化的潜能，而施旺细胞通过分泌层粘连蛋白，可促进神经再生，有望在促进皮肤损伤修复之余，用于神经的再生修复。因此，ADSCs是干细胞治疗较理想的细胞来源。
骨髓干细胞包括骨髓造血干细胞、骨髓基质细胞（BMSCs）、内皮细胞等，可以促进组织的修复与再生，但是骨髓干细胞取材过程相对复杂，取材量有限，因此临床应用具有一定的局限性。
随着生活质量的提高，人们越来越关注如何抗衰的话题，因为衰老不仅带来容貌的改变和对心理的影响，还将影响人体器官和组织的功能。
造成衰老的原因有多方面因素，包括氧化代谢、应激、长期抑郁、端粒的缩短、基因的改变及长期的紫外线照射等。科学家们一直在探索抗衰老的新方法，近年来，干细胞技术的发展给延缓衰老的研究带来了新的希望。
1 间充质干细胞在皮肤医疗美容中的作用
ADSCs可有效促进成纤维细胞增殖、迁移及刺激胶原蛋白生成；ADSCs可生成SOD、PEDF等抗氧化蛋白，保护真皮成纤维细胞；通过提高机体免疫功能，延缓 D－半乳糖诱发的皮肤衰老；抑制黑色素细胞的增殖、降低酪氨酸酶活性和黑色素生成，达到美白效果。
BMSCs能增加血管生长因子等的表达，有助于提高内生细胞的再生能力以及细胞修复损伤及病变组织的能力。动物实验表明，对于因D－半乳糖诱发的皮肤衰老的模型小鼠，给予BMSCs处理的小鼠与对照组相比表现出情绪振奋，毛发更茂密，皮肤更具有弹性。此外，在皮下注射BMSCs后，可以广泛分布于真皮层并保留7天。
2 干细胞分泌的生长因子在医疗美容中的作用
干细胞分泌的生长因子在体内表达量极低，但却有极高的生物活性，可促进细胞分化增殖，诱导趋化炎症细胞，并影响细胞的分裂、迁移。因此，干细胞分泌的生长因子在皮肤整形、美容、修复中都起着重要作用：
表皮生长因子（EGF），可促进皮肤细胞的新陈代谢，达到美白、抗皱等效果，同时还可间接促进胶原蛋白和透明质酸的分泌，增加皮肤弹性、减缓皱纹形成，延缓衰老；
成纤维细胞生长因子（EGF），可促进成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞等的增殖，刺激血管新生、增加纤溶酶原激活物生成以及胶原蛋白的合成，从而减少瘢痕形成、增加皮肤弹性、延缓衰老；
血管内皮生长因子（VEGF），可诱导皮肤微血管的生成，改善皮肤新陈代谢，同时也可提高微血管通透性，为皮肤细胞增殖和胶原蛋白的合成提供丰富的营养，有助于改善皮肤暗沉。
虽然，干细胞在医疗美容以及皮肤创伤修复中显示出不可忽视的作用，但目前对其临床应用仍然存在一些争议，包括干细胞的成瘤性、诱发基因突变的风险、干细胞及其细胞因子产品的稳定性、干细胞的伦理学等，这些问题给干细胞及相关产品的临床应用和市场推广带来了一定的阻力。作为一个全新的治疗手段，让民众逐渐了解、增加社会对其的包容度，也需要一定的时间来验证。由于干细胞的提取、制备过程复杂、标准高，如何降低成本、增加疗效也是目前亟需解决的问题。但不管怎样，干细胞应用的时代已经来临，相信不久的将来，干细胞将为人类解决更多的实际问题。
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干细胞即为起源细胞。干细胞是具有增殖和分化潜能的细胞，具有自我更新复制的能力（Self-renewing），能够产生高度分化的功能细胞。简单来讲，它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
干细胞是自我复制还是分化功能细胞，主要由于细胞本身的状态和微环境因素所决定。包括调节细胞周期的各种周期素（Cyclin）和周期素依赖激酶（Cyclin－Dependent Kinase）、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。微环境因素，包括干细胞与周围细胞，干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。
人体内的干细胞分两种类型，一种是全功能干细胞 (totipotent stem cell)。人体干细胞可直接克隆人体；另一种是多功能干细胞 (pluripotent stem cell)，可直接复制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外繁育出组织或器官，并最终通过组织或器官移植，实现对临床疾病的治疗。
“原位培植皮肤干细胞再生新皮肤技术”不仅实现了利用干细胞复制皮肤器官，而且做到了人体原位皮肤器官的复制，从而使人类从干细胞体外培植组织成器官移植治疗，直接跨入了人体原位干细胞复制器官。科学家普遍认为：干细胞的研究将为临床医学提供更为广阔的应用前景。
干细胞具有经培养不定期地分化并产生特化细胞的能力。在正常的人体发育环境中，它们得到了最好的诠释。人体发育起始于卵子的受精，产生一个能发育为完整有机体潜能的单细胞，即全能性受精卵。受精后的最初几个小时内，受精卵分裂为一些完全相同的全能细胞。这意味着如果把这些细胞的任何一个放入女性子宫内，均有可能发育成胎儿。实际上，当两个全能细胞分别发育为单独遗传基因型的人时，即出现了各方面都完全相同的双胞胎。大约在受精后四天，经过几个循环的细胞分裂之后，这些全能细胞开始特异化，形成一个中空环形的细胞群结构，称之为胚囊，胚囊由外层细胞和位于中空球形内的细胞簇（称为内细胞群）所构成。
外层细胞继续发展，形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育，形成人体全部组织。尽管内细胞群可形成人体内的所有组织，但它们不能发育为一个单独的生物体，因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是多能性的----它们能产生许多种类型的细胞，但并非胎儿发育所需的全部细胞类型。因为它们不是全能性的，不是胚胎，没有完全的发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫，它不会发育成胎儿。
多能性干细胞经历进一步的特异分化，发展为参与生成特殊功能细胞的干细胞。如造血干细胞，它能产生红细胞、白细胞和血小板。又如皮肤干细胞，它能产生各种类型的皮肤细胞。这些更专门化的干细胞被称为专能干细胞。
胚胎干细胞（Embryonic stem cell）的发育等级较高，是全能干细胞（Totipotent stem cell），而成体干细胞的发育等级较低，是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。
最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
干细胞对早期人体的发育特别重要，在儿童和成年人中也可发现多能干细胞。举我们所最熟知的干细胞之一，造血干细胞为例，造血干细胞存在于每个儿童和成年人的骨髓之中，也存在于循环血液中，但数量非常少。在我们的整个生命过程中，造血干细胞在不断地向人体补充血细胞——红细胞、白细胞和血小板的过程中起着很关键的作用。如果没有造血干细胞，我们就无法存活。
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。人类胚胎干细胞已成功地在体外培养。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其它类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中，单个受精卵可以分裂发育为多细胞组织或器官。在成年动物中，正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化特定的细胞或组织。
然而，这个观点受到了挑战。最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其它细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。按分化潜能的大小，干细胞基本上可分为三种类型：一类是全能性干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞，它是从早期胚胎内的细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、器官。另一类是多能性干细胞，这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制，骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出血细胞，但不分化出造血系统以外的其他细胞。还有一类干细胞为单能干细胞（也称专能、偏能干细胞），这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。
总之，凡需要不断产生新的分化细胞以及分化细胞本身不能再分裂的细胞或组织，都要通过干细胞所产生的具有分化能力的细胞来维持肌体细胞的数量，可以这样说，生命是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新及保证持续生长。
皮肤是人体最大的器官，它被覆于身体表面，由表皮、真皮、皮下组织及附属器组成。在抵御微生物入侵、紫外线辐射以及防止水分的丢失、调节体温和维持人的外貌等方面起着十分重要的作用。
皮肤有极强的修复和再生能力，这与皮肤干细胞的存在具有直接的关系。虽然目前对皮肤干细胞的位置、种类和数量报道不一，但研究较多的主要有表皮干细胞（Epidermal stem cells）和毛囊干细胞(follilar stem cells)。
表皮干细胞是各种表皮细胞的祖细胞,来源于胚胎的外胚层,具有双向分化的能力。一方面可向下迁移分化为表皮基底层,进而生成毛囊；另一方面则可向上迁移,并最终分化为各种表皮细胞。
表皮干细胞在胎儿时期主要集中于初级表皮嵴,至成人时呈片状分布在表皮基底层。表皮干细胞在组织结构中位置相对稳定,一般是位于毛囊隆突部皮脂腺开口处与竖毛肌毛囊附着处之间的毛囊外根鞘。
一般认为表皮干细胞在表皮基底层呈片状分布，而在没有毛发的部位如手掌、脚掌，则仅存在于基底层与真皮乳头顶部相连处。其中有1%～10%的基底细胞为干细胞。随着年龄的增大，表皮脚(伸向真皮层内的表皮基底层)与真皮乳头逐渐平坦，表皮干细胞数量也随之减少。这也是成人的创伤愈合能力较小儿弱的重要原因之一。
不同发育阶段的人皮肤表皮干细胞的含量不同。胎儿期表皮基底层增殖细胞均为表皮干细胞和短暂扩增细胞，而少儿表皮基底层中部分细胞为表皮干细胞和暂时扩增细胞，成人表皮干细胞和暂时扩增细胞所占比例则进一步降低。
皮肤干细胞具有强大的自我更新能力，在体外培养时呈克隆性生长。通常情况下，皮肤干细胞通过不对称分裂产生一个子代干细胞和一个定向祖细胞即短暂增殖细胞。子代干细胞具有高度的增殖潜能，但分化较慢。短暂增殖细胞增殖潜能有限，但可不断增加分化细胞数量，产生终末分化细胞。表皮干细胞及其产生的短暂增殖细胞、终末分化细胞构成一个表皮增殖单位，分布在表皮不同的空间。表皮更新时，由基底层表皮干细胞分化产生的短暂增殖细胞失去对基底膜的黏附，向上迁移，最后经过一系列生物化学和形态学变化，达到表皮最外层，形成角质化表皮细胞，角质化表皮细胞最终脱落为皮屑。表皮受到外来损伤时，还可通过对称分裂产生两个干细胞或两个祖细胞，增加干细胞或分化细胞的数量，从而更好地适应机体的需要。
当皮肤受到损伤时，位于皮肤表皮基底层和毛囊隆突的皮肤干细胞就会在内外因素的调控下，及时增殖分化为相关细胞，以修复机体受损的表皮、毛囊等结构。据此人们将体外培养扩增的表皮细胞膜片或复合皮用于异体移植、烧伤或整形创面的修复。结果显示该移植物可形成完整的表皮结构，而且培养的异体表皮细胞不发生排斥，解决了创面的早期覆盖问题。近年来，有关成功应用复合皮移植的报道也日渐增多，即将创面上覆盖的并体皮于3～5 d后去除表皮，在保留的真皮上植以自体表皮细胞，随访发现表皮在11个月后出现。可能由于培养条件的限制，基底层细胞损伤等造成的干细胞耗竭目前临床效果不是很理想。利用纤维蛋白作为细胞培养的支持物，是皮肤干细胞治疗的重大进步，它不影响细胞的克隆形成能力及长期的增殖潜能。这样的培养物移植可实现细胞的长期增殖，快速持久地覆盖大面积损伤，并且费用低廉。徐荣祥等创建的原位干细胞培植技术就是直接利用皮肤干细胞对组织进行原位修复的。
组织工程皮肤是应用组织工程学的基本原理和方法，将体外培养的细胞扩增后吸附于一种生物相容性良好并被人体逐步吸收的细胞外基质上，对其进行构建和移植，从而实现创伤的修复和重建。大面积Ⅲ度烧伤、广泛瘢痕切除、外伤性皮肤缺损、皮肤癌以及皮肤溃疡等导致的严重皮肤缺损，就可利用组织工程皮肤对其进行治疗。应用于细胞培养的细胞外基质是种植、支持、转运细胞的三维支架，有3T3细胞、聚乌拉坦、透明质酸、纤维蛋白胶与脱细胞真皮等。随着科学的不断进步，利用组织工程皮肤治疗皮肤损伤疾病的效果日渐改善，已成为临床皮肤大面积损伤患者皮源缺乏的根本途径，然而仍存在一些问题有待解决，如自体细胞在体外培养所需周期较长(大约一两周)，不适于急性伤口的治疗；异体或异种细胞移植后仍有延迟排斥反应的存在等。
干细胞除应用于外伤性皮肤缺损以及皮肤溃疡等导致的严重皮肤缺损的移植治疗外，还可以用来研究基因的作用以及某些疾病发病的基因机制，同时也可以用来对一些遗传性皮肤病进行基因治疗，包括导入标志性基因或一个异源基因，使细胞内原有基因过度表达(增加功能)，或基因打靶(失去功能)以及诱导某个基因的突变等。由于表皮的不断更新，必须对干细胞进行基因处理以确保外源基因在表皮细胞的长期表达。为使外源基因在足够多的干细胞中表达，而不是在短暂增殖细胞中表达，需将表皮干细胞与短暂增殖细胞分离开，这是实现基因治疗的重要环节。
（备注：部分文字源自干细胞治疗、医学参考报。图片源于网络。）
