Part 1看懂幹細胞——再生醫學的起點
「長生」的夢想，早已不再只是神話。21世紀以前，醫學主要專注於透過藥物「控制」疾病，或以手術「切除」病灶；但進入再生醫學時代後，我們的目標不再是與病痛與老化妥協，而是要「不老」，希望啟動身體的再生、回復功能，提升健康壽命。
要談再生醫學，就必須從幹細胞開始說起。
02 幹細胞的分類
幹細胞可根據其潛在的分化能力和來源進行分類。以下是常見的幹細胞分類方式：
一、根據功能分類
◎全能幹細胞（totipotent）： 卵子和精子結合為受精卵後，受精卵分裂，一分為二，二分為四，一路下去。人類受精卵在形成胚胎過程中，前四個細胞都具有發展成獨立個體的能力。換句話說，能發展成一個生命體的細胞，就稱為全能幹細胞。所以，受精卵就是最高層次的全能幹細胞。
◎萬能幹細胞（pluripotent）： 全能幹細胞的後裔，無法發育成一個完整的個體，但具有可以發育成多種組織能力的細胞。萬能幹細胞能分化出多種細胞組織，最具代表性的就是間質幹細胞（MSC），和誘導性多能幹細胞（iPSC）。
◎多功能幹細胞（multipotent）： 只能分化成特定組織或器官等特定族群的細胞。例如，造血幹細胞可分化出紅血球、白血球和血小板。
◎專一性幹細胞（unipotent）： 只能產生一種細胞類型，但是具有自更新屬性，如神經母細胞、上皮母細胞等。
二、根據來源分類
◎胚胎幹細胞（embryonic stem cells）： 存在胚胎發育早期的囊胚中。它們具有所有細胞最初期的形態。胚胎幹細胞是一種高度未分化細胞，具有發育的全能性，能分化成成體生物的所有組織和器官的細胞，包括生殖細胞。
◎臍帶幹細胞（cord stem cells）： 存在於新生嬰兒臍帶中的幹細胞，以間質幹細胞（mesenchymal stem cell, MSC）為主。它可以分化為多種細胞類型，如神經、血管、骨骼、脂肪、軟骨、內皮組織和肌肉等。臍帶間質幹細胞是目前醫療和研究中最具應用價值的細胞。
◎臍帶血幹細胞（cord blood stem cells）： 存在於新生嬰兒臍帶血中的幹細胞，以造血幹細胞 （hematopoietic stem cells, HSC）為主，間質幹細胞為輔。
◎成體幹細胞（adult stem cells）： 亦稱成人幹細胞。現在醫學上常用的，包括如骨髓幹細胞、周邊血幹細胞、脂肪幹細胞、毛囊幹細胞等。
◎誘導性多能幹細胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）： 透過重新編碼成體細胞的基因，使其重新獲得幹細胞的多能分化特性。
成體幹細胞可以根據它們所存在的組織或器官來進一步細分。以下是一些常見的成體幹細胞，和它們分化的細胞類型的例子：
一、骨髓幹細胞（bone marrow stem cells）
◎造血幹細胞（hematopoietic stem cells, HSCs）： 可分化為各種血液細胞，如紅血球、白血球和血小板。
◎骨髓間充質幹細胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BM-MSCs）： 可分化為骨骼、脂肪、軟骨、血管和肌肉等多種組織細胞。
二、脂肪幹細胞（adipose stem cells）
◎脂肪幹細胞： 可分化為脂肪細胞、皮膚細胞、軟骨細胞和骨細胞等。
三、皮膚幹細胞（skin stem cells）
◎表皮幹細胞（epidermal stem cells）： 可分化為皮膚上皮細胞。
◎毛囊幹細胞（hair follicle stem cells）： 可分化為毛囊細胞，參與毛髮的生長和再生。
四、肝臟幹細胞（liver stem cells）
◎肝臟幹細胞： 可分化為肝臟細胞，包括肝細胞和膽管細胞。
除了上述例子，還有其他組織和器官中的成體幹細胞，如神經幹細胞、肺臟幹細胞和胰臟幹細胞等。
06選對細胞，才有再生醫學
再生醫學已成為新興醫療的焦點，而其基礎就是細胞。因此，是否具有穩定、安全、合法、可異體使用的模組，以及能否取得來源可靠及精準分化的細胞，都是再生醫療是否能走向商業化應用的關鍵。
目前，全球臨床上最被廣泛討論的再生用細胞，包括間質幹細胞（MSC）、誘導式多功細胞（iPSC）、胚胎幹細胞（ESC）、造血幹細胞（HSC）等。它們都具有可以分化為多種功能細胞的能力，也具有大量生產的潛力。其中，MSC、HSC的最佳來源，就是臍帶、胎盤及臍帶血。
從細胞品質的角度來看，我們必須明白，並非每一種幹細胞都適合運用於再生醫療。為什麼MSC會是最佳選擇？前面提過，ESC僅能從胚胎中取得，因此涉及倫理爭議，在多數國家皆被排除在臨床使用範圍外。iPSC則須經過基因重新編程，安全性仍有疑慮；加上現階段整個轉化及量產的成本高昂，能否進行大規模生產，科學界還在努力中。基於上述各種原因及考量，因此MSC成為現階段的首選。
不過，優良的細胞來源只是開始，仍遠遠無法滿足未來臨床上的需求。未來臨床上真正需要的，是精準且具有特定功能的細胞，例如修補神經缺損的神經母細胞、修補心臟的心肌細胞，以及修補關節的軟骨細胞等。
科學家已經開始研究利用特定的物理作用來誘導MSC分化。例如，澳洲墨爾本皇家理工大學已成功利用聲波，讓幹細胞轉化成骨細胞。由於物理性誘導有機會降低通過認證的門檻，產業界也開始研發，可大規模進行物理性誘導分化的技術。
然而，精準細胞分化技術目前仍處於研發階段，距離實際臨床運用還有一段路要走。因此，現階段的臨床使用目標，仍以較容易取得的MSC及HSC等天然細胞為主。
這就是為什麼，我們將細胞的選擇視為一項「戰略性選擇」。在技術尚未完全成熟之前，應優先選擇風險最低、效能最穩定的MSC，將其保存為核心資源，作為未來對抗老化與病痛的首要保險。
「長生」的夢想，早已不再只是神話。21世紀以前，醫學主要專注於透過藥物「控制」疾病，或以手術「切除」病灶；但進入再生醫學時代後，我們的目標不再是與病痛與老化妥協，而是要「不老」，希望啟動身體的再生、回復功能，提升健康壽命。
要談再生醫學，就必須從幹細胞開始說起。
02 幹細胞的分類
幹細胞可根據其潛在的分化能力和來源進行分類。以下是常見的幹細胞分類方式：
一、根據功能分類
◎全能幹細胞（totipotent）： 卵子和精子結合為受精卵後，受精卵分裂，一分為二，二分為四，一路下去。人類受精卵在形成胚胎過程中，前四個細胞都具有發展成獨立個體的能力。換句話說，能發展成一個生命體的細胞，就稱為全能幹細胞。所以，受精卵就是最高層次的全能幹細胞。
◎萬能幹細胞（pluripotent）： 全能幹細胞的後裔，無法發育成一個完整的個體，但具有可以發育成多種組織能力的細胞。萬能幹細胞能分化出多種細胞組織，最具代表性的就是間質幹細胞（MSC），和誘導性多能幹細胞（iPSC）。
◎多功能幹細胞（multipotent）： 只能分化成特定組織或器官等特定族群的細胞。例如，造血幹細胞可分化出紅血球、白血球和血小板。
◎專一性幹細胞（unipotent）： 只能產生一種細胞類型，但是具有自更新屬性，如神經母細胞、上皮母細胞等。
二、根據來源分類
◎胚胎幹細胞（embryonic stem cells）： 存在胚胎發育早期的囊胚中。它們具有所有細胞最初期的形態。胚胎幹細胞是一種高度未分化細胞，具有發育的全能性，能分化成成體生物的所有組織和器官的細胞，包括生殖細胞。
◎臍帶幹細胞（cord stem cells）： 存在於新生嬰兒臍帶中的幹細胞，以間質幹細胞（mesenchymal stem cell, MSC）為主。它可以分化為多種細胞類型，如神經、血管、骨骼、脂肪、軟骨、內皮組織和肌肉等。臍帶間質幹細胞是目前醫療和研究中最具應用價值的細胞。
◎臍帶血幹細胞（cord blood stem cells）： 存在於新生嬰兒臍帶血中的幹細胞，以造血幹細胞 （hematopoietic stem cells, HSC）為主，間質幹細胞為輔。
◎成體幹細胞（adult stem cells）： 亦稱成人幹細胞。現在醫學上常用的，包括如骨髓幹細胞、周邊血幹細胞、脂肪幹細胞、毛囊幹細胞等。
◎誘導性多能幹細胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）： 透過重新編碼成體細胞的基因，使其重新獲得幹細胞的多能分化特性。
成體幹細胞可以根據它們所存在的組織或器官來進一步細分。以下是一些常見的成體幹細胞，和它們分化的細胞類型的例子：
一、骨髓幹細胞（bone marrow stem cells）
◎造血幹細胞（hematopoietic stem cells, HSCs）： 可分化為各種血液細胞，如紅血球、白血球和血小板。
◎骨髓間充質幹細胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BM-MSCs）： 可分化為骨骼、脂肪、軟骨、血管和肌肉等多種組織細胞。
二、脂肪幹細胞（adipose stem cells）
◎脂肪幹細胞： 可分化為脂肪細胞、皮膚細胞、軟骨細胞和骨細胞等。
三、皮膚幹細胞（skin stem cells）
◎表皮幹細胞（epidermal stem cells）： 可分化為皮膚上皮細胞。
◎毛囊幹細胞（hair follicle stem cells）： 可分化為毛囊細胞，參與毛髮的生長和再生。
四、肝臟幹細胞（liver stem cells）
◎肝臟幹細胞： 可分化為肝臟細胞，包括肝細胞和膽管細胞。
除了上述例子，還有其他組織和器官中的成體幹細胞，如神經幹細胞、肺臟幹細胞和胰臟幹細胞等。
06選對細胞，才有再生醫學
再生醫學已成為新興醫療的焦點，而其基礎就是細胞。因此，是否具有穩定、安全、合法、可異體使用的模組，以及能否取得來源可靠及精準分化的細胞，都是再生醫療是否能走向商業化應用的關鍵。
目前，全球臨床上最被廣泛討論的再生用細胞，包括間質幹細胞（MSC）、誘導式多功細胞（iPSC）、胚胎幹細胞（ESC）、造血幹細胞（HSC）等。它們都具有可以分化為多種功能細胞的能力，也具有大量生產的潛力。其中，MSC、HSC的最佳來源，就是臍帶、胎盤及臍帶血。
從細胞品質的角度來看，我們必須明白，並非每一種幹細胞都適合運用於再生醫療。為什麼MSC會是最佳選擇？前面提過，ESC僅能從胚胎中取得，因此涉及倫理爭議，在多數國家皆被排除在臨床使用範圍外。iPSC則須經過基因重新編程，安全性仍有疑慮；加上現階段整個轉化及量產的成本高昂，能否進行大規模生產，科學界還在努力中。基於上述各種原因及考量，因此MSC成為現階段的首選。
不過，優良的細胞來源只是開始，仍遠遠無法滿足未來臨床上的需求。未來臨床上真正需要的，是精準且具有特定功能的細胞，例如修補神經缺損的神經母細胞、修補心臟的心肌細胞，以及修補關節的軟骨細胞等。
科學家已經開始研究利用特定的物理作用來誘導MSC分化。例如，澳洲墨爾本皇家理工大學已成功利用聲波，讓幹細胞轉化成骨細胞。由於物理性誘導有機會降低通過認證的門檻，產業界也開始研發，可大規模進行物理性誘導分化的技術。
然而，精準細胞分化技術目前仍處於研發階段，距離實際臨床運用還有一段路要走。因此，現階段的臨床使用目標，仍以較容易取得的MSC及HSC等天然細胞為主。
這就是為什麼，我們將細胞的選擇視為一項「戰略性選擇」。在技術尚未完全成熟之前，應優先選擇風險最低、效能最穩定的MSC，將其保存為核心資源，作為未來對抗老化與病痛的首要保險。
