干細胞，一種多元多功能的細胞，具有「自行再生」與「分化成各類細胞」的潛能（下圖 1）；在不久的未來，我們的生活中可能到處都充滿干細胞的影子噢！覺得驚訝嗎？是哪種干細胞這么厲害呢？

就讓 BI-MSC 課堂好好來介紹一下

細胞界顏值最能打的女主角：間充質干細胞（Mesenchymal Stem Cell）

▲ 圖 1：間充質干細胞具有「自行再生」與「分化成各類細胞」的潛能。（EUROSTEMCELL WEBSITE）

什么是間充質干細胞？

談談咱們的女主角- 間充質干細胞（為表示對女主角的尊重，以下簡稱「她」）的出道歷程：

最早-由德國科學家 Friedenstein 在骨髓中發現。

1991 年-美國科學家 Caplan 將她命名為「間充質干細胞」。
1999 年-科學家 Pittenger 首次證明她具有多向分化能力（能分化為脂肪、成骨、軟骨等細胞）。
2002 年-發現她有強大的免疫抑制能力。
由于咱們女主角實在是太紅了，國際細胞治療協會（ISCT）特別在  2006 年    統一對「間充質干細胞」的定義（所有研究間充質干細胞的辨識金標準）：
1. 有貼壁性，能附著于塑膠培養容器。
2. 細胞表面表達特定抗原：CD105、CD73、CD90 等。
3. 具有體外培養分化能力，可分化為成骨質、軟骨與脂肪細胞（下圖 2）。

▲ 圖 2：間充質干細胞除了能分化成骨質、脂肪與軟骨細胞，還能分化成不同細胞，如肌肉細胞、神經細胞等。
（CHAN, IMPROVED EXPANSION OF MSC WITHOUT LOSS OF DIFFERENTIATION POTENTIAL, www.RnDSystems.com）

為什么間充質干細胞這么 HOT？

間充質干細胞屬于「多能干細胞」的一員（下圖 3），有分化成特定細胞或組織的能力；而多變的她，同時也屬于「成體干細胞」，一類廣泛存在骨髓、臍帶、脂肪等部位的干細胞，所以較其他類干細胞容易取得；因為她的多變潛能及容易取得，讓「間充質干細胞」在細胞生物學研究舞臺上越來越被注意。
一個學生有能力做 3 種以上的課題，又總是隨傳隨到。你說，老師會不會愛他？

▲ 圖 3：干細胞分化潛能分類

目前間充質干細胞主要臨床應用 

現今間充質干細胞已被應用在多種臨床應用上（圖 4），可簡單分成四大類：
1. 組織損傷修復：協調并喚醒各組織的前驅細胞 (progenitor cells) 去修復受傷組織的能力，如: 軟骨、骨骼、肌肉等。
2. 調節免疫功能：通過細胞間的相互作用及產生細胞因子來調節身體免疫，治療自體免疫相關疾病，如：紅斑狼瘡。
3. 協助造血干細胞移植：增強造血功能，協助異體移植物的植入，如：抑制移植物抗宿主病 (GVHD)。
4. 細胞分泌胞外囊泡應用：囊泡（如：外泌體）內含有能促進組織再生與修復或協助調節免疫細胞功能的因子，能做多種治療或醫美等應用。

截至 2017 年，根據美國醫學圖書館的在線臨床實驗網統計結果顯示，間充質干細胞在臨床上的應用，主要仍集中在免疫調節與治療自體免疫等領域上。

▲ 圖 4：美國醫學圖書館的在線臨床實驗網，間充質干細胞臨床治療案例（統計至 2017 年）。(All Values have been extracted from http://clinicaltrials,gov/.)
間充質干細胞的未來發展 

間充質干細胞的研究始于 1990 年代。
• 2005 年，當時每年發表的間充質干細胞相關文章才 400 篇左右。
• 2016 年，每年間充質干細胞相關文章已超過 2500 篇，增長約 770%，越來越多的 MSC 相關研究被發表，也吸引更多人投入這個領域。
• 2020 年，間充質干細胞研究將會進入爆炸式發展階段；細胞培養技術改良、工業化生產，會使間充質干細胞產量更巨大、成本更便宜，而使得間充質干細胞應用更普及化，應用層面更廣，遍及民生用品，像是化妝品、人造肉、生物材料等許多讓其無法想象卻讓人期待的產品出現。
間充質干細胞的多元發展，將會在 2040 年達到最高峰，從醫療到民生，消耗的數量將達到  1E+23   的天文數字（圖 5）。

▲ 圖 5：人類間充質干細胞在 2040 年的應用。

細胞生物學中的明日之星-間充質干細胞，她的發展將會是無可限量，從醫療應用到民生需求，從高端到普及化，在未來生活中的每個場景都可能有她的蹤影，就像 20 世紀所發明的電晶體，從一個宮廷劇太監角色般的小小零件，成為至今主宰所有電子產品的帝王角色，間充質干細胞在細胞生物學界也具有同樣的女王角色潛力。

本文重點 
• 間充質干細胞定義：貼壁；表達 CD105、CD73、CD90 等；能成脂、成骨、成軟骨。
• 多分化潛能及容易取得，讓她近幾年成為細胞生物學界的當紅新星。
• 現今大多應用在免疫調節與治療自體免疫領域。
• 間充質干細胞應用將在 2040 年達到巔峰。

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