神奇的干细胞君——职业考察之新生命干细胞

撰稿：2022学部  冯靖茜

咦，干细胞是什么？为什么它会神奇呢？我想你一定有这样的疑惑，别急，我慢慢给你道来。

2020年1月17日上午，我们来到了新生命干细胞科技股份有限公司，又称四川省脐带血库。在那里，我们上了一次职业考察课。

图1 第一次职业考察

首先，我们听了一个关于干细胞的科普讲座，看到了神奇的干细胞君。干细胞（stem cell）是一类具有自我复制能力和多向分化潜能的细胞，它也是一类尚未完全分化，具有自我更新能力和高度繁殖的细胞。干细胞这些特性的发现为人类许多疾病治疗提供的一种解决方案。小小的细胞将会引领大大的未来。

老师还告诉我们细胞研究已连续三年获得诺贝尔医学奖，分别是：2011年细胞免疫学领域，2012年 “体细胞重编程技术”领域，2013细胞的囊泡运输调控机制领域。这足以证明干细胞是当时的研究的热点并且也取得了革命性的成果。发展到现在，神奇的干细胞除了应用于大家熟悉的治疗白血病，还有可以用来再生人体器官：耳朵（有骨有肉有皮），膀胱等，甚至可以让自己的宠物复活，还有引出了冷冻人技术等等。

干细胞的“干”是“枝干”的意思，即以干细胞群的功能为控制和维持细胞的再生。因为干细胞有分化的潜能，所以它就能分化成许许多多不同的细胞，从而形成组织直至器官，甚至成为一个新的个体，这就是它的神奇所在。那是不是所有的干细胞都能分化成任何细胞呢？回答当然为不是。按分化潜能来分类，干细胞分为全能干细胞，多能干细胞，以及单能干细胞。全能干细胞可以形成任何细胞，有形成完整个体的分化能力；多能干细胞就只能形成多种细胞，丧失了形成完整个体的分化能力；而单能干细胞就只能单一方向分化了。

图2 干细胞分化成不同的细胞

接下来，我们去到了脐带血实验室，知道了脐带血里可以提取干细胞。我们了解了这种略显黑色的血液中竟然有很多种物质。我们还参观了冷冻脐带血干细胞的地方，那里有好几十个封闭的大铁桶，每个桶里面都装有约2500万份脐带血干细胞。在那里，我们还做了一个关于液氮的科学实验，在液氮中放入充满空气的气球，气球迅速干瘪了下来，然后放回常温中又恢复了原样。这是为什么呢？是因为液氮放在空气中，它的沸点极低（-196°C），所以马上沸腾，沸腾吸收了气球外空气的温度，使气球周围温度降到极低，气球中的空气从而被液化，因此气球干瘪甚至固化，而放回常温中，气球中液体气化，又变回原样。实验后，大家都惊奇于低温环境下这种神奇的现象。

到了这儿，好奇的我想问问了：干细胞又是怎么被提取的？又是怎么被培养的呢？干细胞又有什么特征呢？

图3 干细胞的特性

于是，带着问题，我们走进了细胞培养中心，原来干细胞不仅有自我更新能力，多向分化潜能，还有低免疫原性和良好的组织相溶性，因此干细胞才能移植到人体内而不被人体排斥。干细胞的提取过程是：首先从脐带血中分离出杂细胞，且使里面剩的细胞变碎，然后把这些细胞一律放入塑料瓶内，我们可以发现干细胞都贴在了塑料瓶上，而其余的就是未分离开的杂细胞，然后就可以把这些杂细胞扔掉了。它们又是怎样培养的呢？其实就是把内含氨基酸和蛋白质等物质的营养液，每隔三四天放入塑料瓶中，干细胞就成长了，但是由于室外的温度是不恒定的，因此我们需要把塑料瓶放入37摄氏度左右，含5%的二氧化碳的箱子中，因为这是在模拟人体的环境，而干细胞在人体环境中更具活性。

参观完这些，干细胞之旅就结束了，你有没有感受到干细胞的美妙与神奇呢？

这就是我的第一次职业考察，在这期间我接触了科普讲师、实验室研发人员，了解了神奇干细胞，这是以前我完全不知道的领域，使我大开眼界。