第一节爱的无私奉献——造血干细胞
1.造血干细胞的形态特征
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞不仅可以分化为红细胞、白细胞和血小板，还可分化为各种组织器官的细胞，因此是多能干细胞。也可以说它是一切血细胞（其中大多数是免疫细胞）的原始细胞。
进一步讲，造血干细胞是能自我更新、有较强分化发育和再生能力、可以产生各种类型血细胞的一类细胞。
人类的造血干细胞来自胚胎期卵黄囊的间皮细胞，是人体内最独特的体细胞群。造血干细胞具有两个核仁，染色质细质而分散，胞浆呈浅蓝色，不带颗粒。在形态上造血干细胞与小淋巴细胞极其相似，在骨髓中仅占有核细胞的1%左右。但淋巴细胞体积较小，染色质浓染，核仁不明显且有细胞器。
因此，人们很难用形态学识别干细胞，并与其他独核细胞相区别。
造血干细胞具有极高的自我更新、多向分化与重建长期造血的潜能，及损伤后自我修复的能力，另外还具有广泛迁移和特异的定向(所谓“归巢”)特性，能优先定位种植于适当的微环境(如骨髓等处)内，并以非增殖状态和缺乏系列相关性抗原的方式存在。
2.造血干细胞的分布
在我们人身体的哪些部位生产和存储造血干细胞呢？
一般来说，有三个部位，第一部位在骨髓里，所以我们叫做骨髓造血干细胞；还有一部位在外周血，也就是在血管里存有少量的造血干细胞；第三部位就是我们知道的，当妈妈生完小孩之后，在脐带里有大量、丰富的造血干细胞。
骨髓：造血干细胞的主要来源。骨髓中大约10万个细胞中只有1个是长期造血干细胞。
外周血：除骨髓之外的血液，临床上通常用一些方法把骨髓中的造血干细胞释放到血液中，再从血液中提取分离，得到造血干细胞，我们把这样得到的干细胞称为外周血干细胞。正常人外周血中也存在极少量的造血干细胞，其含量为0.01%左右。
利用细胞分离的技术(血细胞自动分离机)，将外周血中含有造血干细胞的单个核细胞进行分离保存，重复数次，达一定细胞数量后，回输给患者以之代替骨髓而进行的干细胞移植，称为外周血干细胞移植。
脐带血：20世纪80年代末，人们开始认识到来自脐带和胎盘的血是造血干细胞的丰富来源。这些组织在孕期对胎儿的生长发育中起着重要的作用。
自1989年世界第一例用脐带血移植治疗再生障碍性贫血成功以来，全世界已经有近千例病人接受脐带血移植治疗，涉及疾病有30余种。
脐带血内干细胞与骨髓干细胞有许多相类似的特性。
3.造血干细胞的四大特征
造血干细胞是一种由胚胎干细胞分化而来的具有生成多种造血和免疫系统细胞功能的特殊干细胞，它具有很多神奇的特性：首先，造血干细胞具有向血液和免疫系统的各种细胞多向分化发育的能力，产生各种类型血细胞和免疫细胞。如红细胞、粒细胞、单核细胞、淋巴细胞和血小板等，这些是血液和免疫系统的起始细胞。
一般来说，我们只要有一个多能造血细胞，就可以造出一个造血和免疫系统。
其次，体内多能造血干细胞的数量是恒定的。由于各种原因造成干细胞受损或数量减少时，造血干细胞有自我更新再生能力，可以自我修复。
当多能造血干细胞多向分化时，其一细胞仍然保持干细胞的特性，而另一细胞则具备相对成熟的特性，向各系细胞分化。因此，体内造血干细胞的数量处于一种动态平衡中，在受到损害或分化发育时数量并不会减少。
再次，多能造血干细胞分化发育成下一级细胞时，其自我更新再生和分化发育的能力均有所下降。当多向分化能力过渡到定向分化能力时，多能干细胞也发育成了定向干细胞，即所谓的祖细胞。
祖细胞只能发育成某一特定的细胞祖细胞，如红系祖细胞只能发育成成熟的红细胞。祖细胞的自我更新再生能力减弱，只能短期维持造血。体内长期造血则依赖多能干细胞。
最后，造血干细胞表面有一些黏附分子的表达，如CD44、CD49d等，使干细胞黏附在骨髓微环境中，在骨髓中发育和增殖。
即使造血干细胞脱落到血液循环中，经过骨髓时又会黏附到骨髓中，这种特性称为“归巢”。
实际上，外周血仅含有少量的造血干细胞。
4.造血干细胞移植的类型
造血干细胞移植是骨髓移植（从骨髓提取造血干细胞）、外周血造血干细胞移植、脐血移植的通称，它是造血损伤修复和血液病以及某些化放疗敏感的肿瘤和免疫性疾病治疗的主要手段之一。
骨髓干细胞移植即通过多点骨髓腔穿刺，抽吸含造血干细胞的骨髓血混合液。这是较为经典的移植方法，其效果可靠。骨髓干细胞移植与骨髓移植完全相同，只是采集的方式不同而已。
骨髓移植要在局部麻醉下，经过多次骨穿，从骨腔中抽取数百毫升骨髓混合液，然后采集造血干细胞输入患者体内。而造血干细胞移植是采用促使造血干细胞从骨骼中释放到外用血中去的方法。
外周血干细胞移植即指用药物动员剂促使造血干细胞从骨髓释放到外周血，然后通过血细胞分离机从循环血中收集造血干细胞。
与骨髓移植相比，外周血干细胞移植具有采集方便、供者不需麻醉、移植后造血恢复快等优点。
脐带血干细胞移植即指胎儿脐带血中含有大量具有增殖活力的造血干细胞，而且免疫原性不成熟，在同胞兄妹中HLA（人类白细胞抗原）配型不完全相合者也能植活，不过和患者没有血亲关系的供者脐带血干细胞移植仍需要作HLA（人类白细胞抗原）配型。
除了上述几种划分，人们还可以按造血干细胞来自患者自身与否，将其分为自体造血干细胞移植、同基因移植和异基因造血干细胞移植（也就是异体造血干细胞移植）。
其中同基因移植是指患者与移植供体为同卵孪生兄弟或姐妹。
所谓自体造血干细胞移植是指在大剂量放、化疗前采集自体造血干细胞，使之免受大剂量放、化疗造成的损伤，并在大剂量放、化疗后回输。自体造血干细胞可取自骨髓，也可取自外周血，前者称自体骨髓移植，后者称自体外周血干细胞移植，统称“自体干细胞移植”。自体造血干细胞移植的造血干细胞来源于患者本人，其提前从骨髓或外周血中分离冻存，以待移植时使用。
对急性白血病无供体者在治疗完全缓解后，采取其自身造血干细胞用于移植。
因为缓解期骨髓或外周中恶性细胞极少，可视为“正常”细胞，但一般复发率较高，因而疗效比异体移植稍差。
人们正在研究一些特殊的“净化”方法，用以去除骨髓中的恶性细胞，可望进一步提高自体移植的疗效。
而异基因造血干细胞移植的造血干细胞来源于健康献髓者，可以是兄弟姐妹、父母或子女，也可以是无血缘关系供者，主要通过HLA（人类白细胞抗原）配型决定。
那么，在造血干细胞移植时，我们该怎样去做呢？
首先，让骨髓中的造血干细胞大量释放到血液中去，这个过程称为“动员”。
然后，通过血细胞分离机分离，获得大量造血干细胞用于移植，这种方法称为“外周血造血干细胞移植”。这样现在捐赠骨髓就不再是抽取骨髓，而只是“献血”了。而且，由于技术的进步，现在运用造血干细胞“动员”技术，只需采集分离50～200毫升外周血，即可得到足够数量的造血干细胞。采集足够数量的造血干细胞后，血液可回输到捐献者体内。
5.造血干细胞移植的功能
在临床治疗中，造血干细胞的移植应用较早。在20世纪50年代，临床上就开始应用骨髓移植方法来治疗血液系统疾病。造血干细胞移植是治愈多种恶性血液疾病的重要治疗手段。
我们都知道造血干细胞移植可以挽救白血病人的生命，其实一些其他严重血液和免疫疾病也可以用此方法治愈。其主要包括：
其一，通过造血干细胞移植手术，可以把正常人的造血干细胞接种到病人体内，这样就可以代替那些有病的细胞，相当于重建造血和免疫的功能，并且这样还可以清除体内残存的白血病细胞。
虽然移植进去的造血干细胞数量很少，但是造血干细胞还可以不断在体内进行复制、增值、分化等工作。如果手术成功不复发的话，那么患者自身的造血功能就可以得到基本的恢复。
其二，干细胞移植后血型的改变。
一个人的血型是与生俱来的，而且是终生不会改变的。但是在特定情况下，个人的血型却可以发生改变。
第一个特殊情况就是移植了骨髓干细胞后的变型。如果某一患者患了血液病，如白血病、再生障碍性贫血，此时移植他人的骨髓造血干细胞。移植后，患者的血型就可能改变。移植骨髓后，患者自身的造血干细胞功能逐渐退化以致完全丧失功能，就由移植进的供者的干细胞担当起了造血功能，于是患者的血型慢慢变为供者的血型。
如果受者的造血功能被移植进的供者的骨髓干细胞完全或大部分替代，那么这种血型的改变就是长期的，甚至是永久的，除非受者自身的造血功能得到恢复，并在造血中占据主导地位。
其三，内分泌系统受到影响。
骨髓（造血干细胞）移植后，很多病人包括女性的内分泌功能都会受到一些影响，所以有的女病人手术后，月经会不太正常。
医生认为如果患者已经有了子女或者说对生活影响不大，就没有必要一定要采取什么治疗；如果感到对生活质量有影响，那么进行雌激素治疗也是可以的。
6.捐献造血干细胞会影响健康吗
现在很多人对于造血干细胞捐献还不是很了解，认为捐献出去会对自己的身体造成影响。其实，造血干细胞和人体内各种细胞一样，每天都在进行着生成、衰老、死亡的循环往复。
通过对全球已经实施移植的供者的身体状况进行监测，到目前为止，没有发现对身体有影响的个例。正常人骨髓总量约为3000克，移植时只需10克，相当于采集干细胞10毫升。在采集时，从一处静脉引出血，再通过仪器把需要的细胞提取出来用于移植，不需要的成分再送回供者的体内。
在采集过程中，供者只需躺在床上约4个小时，整个过程只需一个星期。由于造血干细胞具有自我复制功能，捐赠造血干细胞后，捐献者人体将在短时间内恢复原有的造血细胞数量。
所以，捐献者不会感到任何不适，而且很安全。造血干细胞的供给者通常只要在很短时间内就能完成整个手术，不用作任何额外的休息和调养。
第二节修复工程师——神经干细胞
神经干细胞是来源于中枢神经系统的多能干细胞，终身具有自我更新能力，并能分化成神经系统的各类细胞。
神经干细胞可以说是神经系统形成和发育的源泉，其主要功能是作为一种后备储备，参与神经系统损伤修复或细胞正常死亡的更新。
1.神经干细胞的特点
神经干细胞是成体干细胞之一，是一类在特定条件诱因下，能够向特定类型神经元或神经胶质细胞分化的特殊的未分化或低分化细胞的总称。它具有多向分化潜能以及自我复制、高度增殖的能力。
神经干细胞的特点是神经干细胞作为具有自我更新能力的母细胞，它可以通过不对等的分裂方式产生神经组织的各类细胞。
因此，神经干细胞有如下几个特点：
其一，神经干细胞可以分化。
其二，通过分裂产生相同的神经干细胞来维持自身的存在，同时也能产生子细胞并进一步分化成各种成熟细胞。干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。
其三，神经干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂，形成两个相同的神经干细胞；另一种是非对称分裂，由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀的分配，使得一个子细胞不可逆地走向分化的终端，而成为功能专一的分化细胞，另一个子细胞则保持亲代的特征，仍作为神经干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。
2.神经干细胞的分布
通常，视网膜上有感光细胞能接受光的刺激；在鼻黏膜上有嗅觉细胞能接受气味的变化；在味蕾中有能接受化学物质刺激的味觉细胞等，这些细胞都属于神经细胞。
神经元即神经细胞，具有感受刺激和传导神经冲动的功能，神经系统中含有大量的神经元。神经元是神经系统的基本单位结构和功能单位，我们周围的各种信息就是通过这些神经元获取并传递的。据估计，人类中枢神经系统中约含1000亿个神经元，仅大脑皮层中就约有140亿个。
大脑皮质的神经元都是多极神经元，按其细胞的形态分为锥体细胞、颗粒细胞和棱形细胞三大类。
锥体细胞：大、中锥体细胞是大脑的主要投射神经元，小锥体细胞属于中间神经元。
颗粒细胞：大脑皮质的中间神经元，构成皮质内信息传递的复杂环境。
梭形细胞：属投射神经元，组成投射纤维或联合纤维。
在神经管形成以前，整个神经板检测到神经干细胞的选择性标记物神经巢蛋白，其是细胞的骨架蛋白。神经管形成后，神经干细胞位于神经管的脑室壁周边。
关于成脑神经干细胞的分布，科学家的研究显示：成年嗅球、皮层、室管膜层或者室管膜下层、纹状体、海马的齿状回颗粒细胞下层等脑组织中都有分布。
研究还发现脊髓、隔区也分离出神经干细胞。
这些研究表明，神经干细胞广泛存在于神经系统。
在中央管周围的神经干细胞培养后，也可形成神经球并产生神经元。