干细胞分类主要是从两个不同的侧面来进行的. 一方面是根据干细胞的来源及分化潜能分类,可分为: 胚胎干细胞和特定组织的干细胞(即成体干细胞). 胚胎干细胞来源于3-5 d大小的胚胎,他们可以分化成成年机体所需的数百种特定的细胞,在发育过程中,其可以分化成诸多特殊类型的细胞,形成各种组织器官,如: 心、肺、皮肤及其他组织器官[10, 11]. 成体干细胞来源于一些成体组织,如骨髓、肌肉、脑、肝等[2, 8, 12-14],他们可连续不断地分化,以补充正常损耗、损伤和疾病所引起的细胞消耗. 另一方面是按其分化能力的差异来分类,可分为三种类型: 一类是全能干细胞,可分化形成机体所有细胞类型, 如胚胎干细胞; 第二类是多能干细胞,可以产生两种以上不同类型的分化细胞; 第三类是专能干细胞,只能分化为单一类型的分化细胞. 第二、三类干细胞存在于成年组织中,故又称为成体干细胞,如神经干细胞、肌肉干细胞、间质干细胞和表皮干细胞等. 许多报道证明存在于成年机体组织中的干细胞不仅向该组织细胞类型分化,以不断补充修复该组织器官,而且可向其他不相关细胞类型分化,因而认为成体干细胞的分化具有可塑性[5, 7, 8, 15]. 2001年美国加利福尼亚大学和匹兹堡大学研究人员在《组织工程学》杂志上报道[16],他们从患者的臀部和大腿处抽取了少量的脂肪和液体,然后对脂肪和液体进行清洗和纯化,并用一种酶进行处理以分解把细胞结合在一起的物质,最后从处理过的脂肪中提取干细胞,结果发现240 g左右的脂肪组织能够产生5 000万到1亿个干细胞,这些干细胞具有发育为健康的软骨、肌肉和骨细胞的能力,认为这一发现有可能使脂肪成为干细胞的主要来源,今后将不必从胚胎组织或骨髓中提取干细胞.
2 胚胎干细胞
胚胎干细胞(ESC)是从附置前的早期胚胎内细胞或附置后胚胎原始生殖细胞中分离克隆出的一种干细胞. 胚胎干细胞系最早建立于1981年,是由美国和英国研究人员成功分离和体外培养的小鼠ESC[17],在此之后的20 a里,相继从早期胚胎建立了猪、牛、兔、灵长类动物的ESC系. 1998年从接受不孕症的夫妇所捐献的处于囊胚阶段的早期胚胎中分离了人的ESC[16, 18]. 2000年又成功地从人囊胚中建立了两株未分化的人 ESC细胞系[19].
胚胎干细胞具有许多重要的生物学特性: 发育的全能性、无限的扩增性(在体外无限扩增是ESC研究和应用的前提和关键,这为ESC提供了无限的细胞来源)、可操作性(在体外可对ESC进行遗传操作选择,如导入异源基因、报告基因或标志基因,诱导个体基因突变或导入额外基因使之过度表达[20]). 但到如今,仍未有一个统一的鉴定胚胎干细胞特征的标准,尚未找到胚胎干细胞重要的生物学特征和功能特征的特异性指标.目前较常用的鉴定生物学特征方法主要是[21]: (1)将胚胎干细胞传代培养几个月或更长的时间,以明确细胞是否有长期的自我复制能力,并观察检查胚胎干细胞是否健康和保持未分化. (2)利用特定方法来检测只有未分化细胞才有的细胞表面标志,一个重要的试验是检测Oct-4的蛋白的表达,Oct-4是一个转录因子,其作用是帮助转移基因及时进出细胞,是细胞分化和胚胎发育过程中的重要部分,他是未分化细胞的特异性表达标志.(3)检查染色体,以明确染色体是否被损害,数目是否被改变.目前较常用的检测胚胎干细胞是否有多潜能的方法主要有[22, 23]: (1)在细胞培养过程中允许细胞自然的分化. (2)对细胞进行处理,使之向特殊类型的细胞分化. (3)将细胞注射入免疫抑制的鼠体内,检测是否可以形成良性肿瘤畸胎瘤,因为畸胎瘤是特异性地包含许多分化和部分分化的细胞的混合体,是一个胚胎干细胞区分于其他复杂的细胞的指征.


