人從哪裡來？
生命來自於精子與卵子的結合，受精卵在約24小時會進行細胞分裂形成二細胞，之後再分裂成四細胞、八細胞，約四天時形成桑葚胚，之後胚胎內部出現了空腔，稱為囊胚。空腔的最外圍一圈細胞為滋養層細胞，而在空腔的一端則是一團約150顆細胞所組成的內細胞團，內細胞團之後分化出三個胚層，即外胚層、中胚層與內胚層，各個胚層再往下分裂成為各種不同的系統與器官，而最外圍的滋養層則發育成胚胎外組織，包括胎盤以及胎兒依附在子宮中所需的支持組織(圖1-1)。
圖1-1 著床前胚胎發育過程
由此可知，身上所有的組織都是從一顆受精卵分裂分化而來，而由受精卵至四細胞期的胚胎，這段時期內的每個細胞都具有與受精卵相同強大的能力，意思是若著床，每個細胞都可以發育成一個完整的胚胎個體以及胚胎外組織，即胎盤，因此它們被稱為全能幹細胞。由此再分裂所產生的子細胞，就只能稱作是萬能幹細胞，可以發育成一個完整的胚胎個體，但無法發育出胚胎外組織。以此類推，更下游的細胞則因愈來愈分化，稱作為多能幹細胞，可以分化成特定種類的細胞，如造血幹細胞可以分化成淋巴球、紅血球、白血球、血小板等不同的血球細胞，發源自中胚層的間質幹細胞可以分化成一樣起源於中胚層的肌肉、軟骨、硬骨、脂肪等細胞，而發源自外胚層的神經幹細胞可以分化成一樣起源於外胚層的神經細胞和神經膠細胞。再來便是分化能力最侷限的單能幹細胞，存在於成熟個體，只能分化成特定組織的細胞，例如成熟前的B淋巴球便只能分化成B細胞，以及皮膚的幹細胞。單能幹細胞雖然分化潛力低，但仍保有幹細胞具備的自我更新能力，這些單能幹細胞負責維持身體的自我保護及恆定狀態，例如容易受傷的表皮及黏膜，這些地方就非常需要再生。如果表皮沒有再生的能力，受傷或是去完角質以後血會流出來，因為表皮傷口沒有辦法再生長。另外，大家都有吃壞肚子的經驗，腸壁經常暴露在食物的一些化學毒素當中使得細胞很難長期生存，因此腸黏膜細胞幾天就必須代謝。還有肺臟是很容易受損傷的器官，因為空氣環境的不乾淨，抽菸、廢氣或者一些PM2.5的小分子，都被我們給吸進體內了，吸進後肺泡細胞遇到這些壞東西就會死亡，這時幹細胞就會開始再生修護身體內所受的損傷，讓身體繼續維持正常運作。最後，最典型的終端分化細胞的例子便是成熟的紅血球，紅血球在成熟過程中將細胞核和胞器都丟棄了，已不再具有分裂功能，所以無法再進行任何分裂增殖，只能攜帶血紅素來運送氧氣，紅血球為了遊走在細胞間，體積會變小及增加柔韌性以通過微血管，同時無核紅血球的雙凹圓盤狀可增加攝取氧氣的表面積，紅血球在120天能量耗盡後便死亡被分解了。
如前所述，幹細胞的再生潛力來自於自我更新的能力。所謂自我更新，就是幹細胞在複製的時候，細胞核內的遺傳物質(雙套的同源染色體)會配對排列，彼此對照DNA序列有無錯誤並進行修補，因此而讓幹細胞重生，保有無限複製的潛力。另外，幹細胞也具有分化的潛力，經由適當的誘導，即在適當的環境中，幹細胞可以分化成特定型態或功能的細胞。在胚胎最初期的幹細胞，進行的是對稱性細胞分裂，所產生的兩個子細胞與原來的母細胞一模一樣，完全保留其幹細胞的特性。而成體幹細胞的特徵則在於非對稱性細胞分裂，因此細胞分裂後產生的兩個子細胞，一個保留原始幹細胞的特性，另一個則向下分化，成為成熟細胞。因此依據幹細胞的分化潛力，可以將幹細胞分為下列三個種類︰
一、全能幹細胞：
擁有能夠分化成全身上下所有細胞種類，包含構成一個完整個體的三個胚層的所有細胞以及發育成如胎盤之胚胎外組織的細胞的能力。
來源 : 受精卵至四細胞期的每個細胞。
應用上的優點 : 容易取得，容易生長。
應用上的缺點 : 倫理問題。
二、萬能幹細胞：
擁有能夠分化成細胞的能力，在適當的環境下如在子宮內著床，可以發育成一個完整的胚胎個體。
來源：囊胚的內細胞團及其衍生之胚胎幹細胞、重新編程之誘導型萬能幹細胞。
應用上的優點 : 容易取得，容易生長。
應用上的缺點 : 倫理問題，形成畸胎瘤的風險。
三、多能幹細胞 :
擁有能夠分化成特定種類細胞的能力。
來源: 特定之組織或器官，如：
(1)間質幹細胞，可來自骨髓、脂肪或臍帶等組織，具有分化成中胚層來源之細胞，如硬骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞、肌肉細胞等。
(2)造血幹細胞，可來自骨髓、周邊血或臍帶血，具有分化成各種血液細胞的能力。
(3)神經幹細胞，來自神經系統，具有分化成神經細胞及神經膠細胞的能力。
應用上的優點 : 無倫理問題，較不易產生免疫排斥作用。
應用上的缺點 : 較不易取得，分化能力有限。
圖1-2 幹細胞的種類
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