您知道甚麼是幹細胞科技嗎?您知道為什麼在短短五年內諾貝爾醫學獎兩度頒給從事幹細胞研究的學者？在2007年諾貝爾醫學獎頒給了馬利奧•卡佩奇（美國）、馬丁•埃文斯（英國）、奧利弗•史密斯（美國）三位科學家，他們透過運用胚幹細胞開發基因剔除技術，幫助我們了解許的基因的重要功能；2012年諾貝爾醫學獎頒給約翰•葛登（英國）及山中伸彌 (日本)兩位學者，他們開發了能讓成體細胞可以重新編程為幹細胞的技術，因為幹細胞有朝一日或許可以應用修復病人受損的器官。
為了幫助大家能夠清楚了解幹細胞科技的內涵及發展現況，更為了釐清大家對幹細胞科技的誤解，並避免受到不肖業者的誤導欺騙，本書邀請國內實際從事幹細胞研究的學者及臨床醫師來撰寫本書，本書首先透過描述細胞的發現經過，來幫助大家了解幹細胞的特性；接下來進一步介紹目前了解最透徹的胚幹細胞、造血幹細胞及間葉幹細胞；再來藉由介紹過心臟與神經性疾病之細胞療法，讓大家了解幹細胞將如何被運用在修復病人受損的器官；最後將告訴大家幹細胞如何被保存以及幹細胞生技產業的發展趨勢，希望本書可以提供讀者對先端幹細胞科技初步的概念。
作者簡介：
沈家寧
現任：中央研究院基因體中心幹細胞研究組副研究員
學歷：國立陽明大學醫學生物技術研究所碩士、英國巴斯大學生物生化系發育生物學博士
著作：已發表三十餘篇幹細胞與體細胞重新編程相關學術論文
科普著作：
1. 『幹細胞學第三章』（教育部顧問室幹細胞與組織工程教學資源中心，2008初版、2012再版）
2. 人造幹細胞 (科學發展月刊 414期)
3. 體細胞重新編程技術與應用前景 (中榮醫訊 142期)
4. 腫瘤幹細胞與癌症治療 (科學月刊 40期)
5. 體細胞重新編程技術開發與應用 (中央研究院週報-知識天地 1390期)
郭紘志
現任：中央研究院細胞與個體生物研究所助研究技師
學歷：英國倫敦大學國王學院生殖遺傳學博士
著作：已發表三十餘篇幹細胞相關學術論文
科普著作：
1. 『幹細胞學第二章』（教育部顧問室幹細胞與組織工程教學資源中心，2008初版、2012再版）
2. 幹細胞研究新里程：由歐巴馬解除胚幹細胞研究禁令談起 (生物技術中心2009年生物技術產業年鑑)
3. 誘導式全能性幹細胞應用之現況與前景 (生物技術中心2010物技術產業年鑑)
黃效民
現任：食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心資深研究員兼副主任
學歷：國立台灣大學農業化學系碩士、美國羅格斯大學微生物暨分子遺傳博士
專長：細胞培養、細胞品管和細胞庫管理
著作：已發表細胞研究相關論文九十餘篇。
科普著作：
1. 『幹細胞學第八章』（教育部顧問室幹細胞與組織工程教學資源中心，2008初版、2012再版）
2. 活躍的造血幹細胞 (科學發展月刊 414期)
謝清河
現任:
國立成功大學臨床醫學研究所 科暨醫工系 副教授
成大醫院 臨床醫學研究中心暨心血管外科 主治醫師
中央研究院 生物醫學科學研究所 合聘副研究員
美國華盛頓大學 生物工程系 兼任副教授
學歷：高雄醫學院醫學士、美國華盛頓大學生物工程學博士
著作：已發表數十篇幹細胞與心臟疾病治療相關論文
科普著作：
『幹細胞學第五章』（教育部顧問室幹細胞與組織工程教學資源中心，2008初版、2012再版）
賴佳昀
現任：中央研究院生物醫學研究所謝清河實驗室研究助理
學歷：清華大學物理系畢業
吳孟容
現任：中央研究院生物醫學研究所謝清河實驗室研究助理
學歷：國立中興大學生命科學系學士、國立陽明大學基因體科學研究所碩士
張苡珊
現任：成功大學臨床醫學研究所謝清河老師實驗室兼任行政助理
學歷：成功大學中國文學研究所就讀中
蘇鴻麟
現任：國立中興大學生命科學系副教授
學歷：國防醫學院生命科學研究所博士
著作：已發表三十餘篇幹細胞與病毒研究相關論文
科普著作：
胚幹細胞的建立 (科學發展月刊 414期)
潘宏川
現任：台中榮民總醫院神經外科主治醫師
陽明大學醫學系兼任副教授
學歷：陽明大學醫學士，國立中興大學博士
著作：已發表三十餘篇與神經疾病治療相關論文
林欣榮
現任：中國醫藥大學附設北港醫院院長
中國醫藥大學附設安南醫院院長
學歷：美國紐約州立大學神經外科及生理學博士
著作：已發表上百篇幹細胞與神經疾病治療相關論文
陳婉昕
現任：工業技術研究院生醫所組織再生複合醫材技術組副組長
學歷：中研院與國防醫學院合辦之生命科學研究所博士
科普著作：
『幹細胞學』（教育部顧問室幹細胞與組織工程教學資源中心
，2008初版、2012再版）
章節試閱
細胞（Cell）是生命的基礎單元，最早是在17世紀，由羅伯特‧虎克（Robert Hooke）及雷文‧霍克（Antonie van Leeuwenhoek）分別利用自製的光學顯微鏡所發現的。虎克在用顯微鏡觀察軟木塞的薄切片時，看到細胞以一格一格的排列，所以以英文「cell」來命名，事實上他所看到的是死亡植物細胞的細胞壁。真正發現活細胞的是荷蘭的生物學家霍克，經由手工自製的顯微鏡，看到牙垢中的細菌及水中的原生動物，並且描述及命名這些單細胞生物為「微動物（animalcules）」。
十九世紀初法國科學家拉馬克（ J e a n -Ba p t i s t e d e L a -marck）於是率先提出「所有生物體都由細胞所組成，細胞裡面都含有些會流動的『液體』」。接下來，法國生理學家杜托息（Henri Dutrochet）進一步提出「細胞假說」支持這個說法，在論文中提出「細胞確實是生物體的基本構造」，事實上因為杜
托息所觀察的植物細胞比動物細胞多了細胞壁，因此在當時觀察技術還不成熟的時候，植物細胞比較容易觀察，也因此這個說法先被植物學者接受。到了十九世紀初中期，德國動物學家許旺（Theodor Schwann）進一步確定了動物細胞裡有細胞核，核的周圍有液狀物質，在外圈還有一層膜，但卻沒有細胞壁。同時期德國植物學家許萊登（Matthias Schleiden），也在植物細胞裡發現細胞核，兩者的研究結果類似，都認為「動植物皆由細胞及細胞的衍生物所構成」。後來科學家陸續發現證據，證明細胞都是從原來就存在的細胞分裂而來，而細胞為一切生物的構造單位及生理單位。
細胞通常都很小，要用顯微鏡才能觀察到，構成細胞的主要物質為水、醣類、脂質、蛋白質和核酸等。一般細胞的基本構造可分細胞膜、細胞質和細胞核三部份（圖1-1）：1.細胞膜：位於細胞表面，主要由磷脂質和醣蛋白所構成，能控制細胞內外物質的進出，並維持細胞的完整性；2.細胞核：是細胞的生命中
樞，核內的染色質主要是由DNA和蛋白質組成的，用以儲存細胞的遺傳訊息；3.細胞質：介於細胞膜和細胞核之間，有多種胞器散布其間，這些胞器大多都是有外膜構造的，以便進行不同的化學反應而不互相干擾，因為細胞種類不同，胞器的種類及數量會有些許差異，如肝細胞有很多粒腺體，綠色植物具有的葉綠
體。因此，雖然細胞是生物體構造與機能的基本單位，但是並非所有的生物細胞都相同，即使在同一個個體內，也有因為分化而產生各式各樣外觀與功能不同的細胞，即使相同種類的細胞，也可能正在執行的生理工作也有差異，但是基本上彼此都有共同的基本構造。不同的細胞會有不同的形態及具有不同的功能，此外植物細胞特別具有細胞壁的構造，它位於細胞膜的外面，對植物細胞有支持的作用。
細胞（Cell）是生命的基礎單元，最早是在17世紀，由羅伯特‧虎克（Robert Hooke）及雷文‧霍克（Antonie van Leeuwenhoek）分別利用自製的光學顯微鏡所發現的。虎克在用顯微鏡觀察軟木塞的薄切片時，看到細胞以一格一格的排列，所以以英文「cell」來命名，事實上他所看到的是死亡植物細胞的細胞壁。真正發現活細胞的是荷蘭的生物學家霍克，經由手工自製的顯微鏡，看到牙垢中的細菌及水中的原生動物，並且描述及命名這些單細胞生物為「微動物（animalcules）」。
十九世紀初法國科學家拉馬克（ J e a n -Ba p t i s t e d e L a -marck）於是...
推薦序
幹細胞的研究是近ニ十年來生物醫學的熱門話題，因為政治甚至宗教的考量也捲入幹細胞的話題，使得美國小布希前總统決定限制聯邦經費使用在人類胚胎幹細胞研究上面；相反地，美國加州在財政極為困難的狀況下，仍然撥出三十億美元來從事幹細胞相關的研究，這些重大的政策蘊涵幹細胞的研究對未來人類健康的重要性。在國內高強度臍帶血的廣告也使得即將成為父母的年青人迫切覺得必需要對幹細胞增添了解，究竟臍帶血的貯存是給予兒女最珍貴的禮物或純粹只是浪費金錢? 今年諾貝爾醫學獎頒給了從事幹細胞研究的著名學者: 約翰葛登 (John Gurdon) 和山中伸彌 (Shinya Yamanaka) ，這勢必造成人們對幹細胞更熱中和關切，尤其山中伸彌的誘導式萬能幹細胞的成功，是不是己暗示孫悟空拔幾根毛就可以變一群小猴子的天方夜譚將是指日可待？當人們或動物很容易被複製時，生命的終點該如何定義?家庭和婚姻日後的演變又當如何？這一切的一切，都需要非專業人員對幹細胞有正確的了解，這些日子很多科普的知識可以 Google 一下或到wiki 百科就可以找到大部分要的答案，然而幹細胞的知識太多、太廣、太複雜也變化的太快，必需要有專業的人員做深入淺出的介紹，才能讓讀者窺其全貌，可惜大多數頂尖的幹細胞科學家太過忙於他們的研究工作或不善於深入簡出的科普介紹，遲遲沒有膾炙人口的書刊公諸於世，這不僅在台灣如此，在國外亦然，能在此時見到這一夲深入又易懂的好書真令人喜出望外。
此書係由多位台灣最傑出的年青生物醫學科學家所合力創作的，每一位就他們的特長撰寫相關的章節，一般這種多作者的書籍常有上下連貫的缺陷、或者相似的論點重複在不同的章節中。閱讀此書，只覺得精簡扼要連貫一氣，像是出自一人手筆、而深入卓絕之處確定唯有出自個中大師才能拿揑得恰到分寸。
夲書主要作者均是難得的青年才俊、他們在撰寫研究論文及升遷的壓力下，尚願意花費他們極寶貴的時間，來撰寫對社會有重大貢獻的科普書刊，誠定難能可貴，這也反應出這一代的年青人是有許多有智慧、有理想和肯奉獻的科學工作者，能有幸寫此短序，倍覺與有榮焉，也相信這夲書不久就可以飄洋過海，散見於世界每一個角落。
陳仲瑄寫于中央研究院基因體研究中心
幹細胞的研究是近ニ十年來生物醫學的熱門話題，因為政治甚至宗教的考量也捲入幹細胞的話題，使得美國小布希前總统決定限制聯邦經費使用在人類胚胎幹細胞研究上面；相反地，美國加州在財政極為困難的狀況下，仍然撥出三十億美元來從事幹細胞相關的研究，這些重大的政策蘊涵幹細胞的研究對未來人類健康的重要性。在國內高強度臍帶血的廣告也使得即將成為父母的年青人迫切覺得必需要對幹細胞增添了解，究竟臍帶血的貯存是給予兒女最珍貴的禮物或純粹只是浪費金錢? 今年諾貝爾醫學獎頒給了從事幹細胞研究的著名學者: 約翰葛登 (John Gurdon) 和...
作者序
每天一打開電視，臍帶血銀行的廣告則在電視上強力曝光，除了藝人外，前總統女婿及台灣之光棒球好手王建民也在廣告中鼓催大家保存幹細胞，幹細胞看似疾病的萬靈丹，前景一片看好!但是幹細胞科技是否已經發展如廣告所描繪的那麼美好嗎？幹細胞科技目前是否已經成熟到可以改善醫療上束手無策的疾病嗎?
幹細胞這個名稱最早出現在科學的文獻是在1868由德國生物學學家恩斯特‧海克爾（Ernst Haeckel）率先提出來以形容多細胞生物個體在演化上的細胞起源，進一步地在再由生物學家艾德蒙‧威爾遜(Edmund B. Wilson)在1896年幹細胞這個名稱普及化用來描述未分化的生殖腺母細胞。幹細胞屬於比較處於未分化狀態的原始細胞，它之所以廣受矚目在於能夠進行自我更新的增殖，並且具有分化成為各種功能細胞的潛力，因此具有潛力應用移植修復人類受損的組織和治療棘手的退化性疾病上。
然而因為幹細胞可以應用於器官修復的潛能，吸引大眾的目光，也因此有許多不肖的業者也開始濫用幹細胞科技的名稱來誤導，甚至欺騙消費者；許多產品陸續掛上”幹細胞”的名稱，一般的皮膚保養的蛋白質成份，可能會冠上”幹細胞生長因子”的名稱，還有業者號稱可以利用幹細胞”抗老化”或”回春” ，甚至最近還有業者宣稱可以利用臍帶移植來對抗癌症，這些事件的產生除了說明大眾對幹細胞功能的高度期待外，甚至也可以反應出大眾對幹細胞這門新興科技的不了解。所以當五南出版社的王正華主編來找我的時候，為了讓大家能夠清楚了解幹細胞科技的內涵及發展現況，更為了釐清大家對幹細胞科技的誤解，並避免受到不肖業者的誤導欺騙，所以決定開始撰寫本書。
本書邀請國內實際從事幹細胞研究的學界之專家來一同撰寫本書，本書開始的第一、二章由個人負責撰寫，期望能讓讀者對幹細胞的性質有些基本認識。第三章則由中研院細胞暨個體生物研究所郭紘志博士以其豐富的教學及研究經驗負責引導讀者熟悉萬能的胚幹細胞。第四、五及第八章則由國內幹細胞庫的負責人及生資中心黃效民副主任撰寫，除了深入淺出地解釋造血及間葉幹細胞分離培養擴增及體外分化，並進一步說明幹細胞保存之關鍵技術。第六章則由具有臨床專業的成功大學臨醫所謝清河教授及其實驗室的研究人員吳孟容、賴佳昀及黃苡珊一同撰文介紹心臟修復與再生並說明心臟疾病之細胞療法的發展。第八章則是由中興大學蘇鴻麟教授協同北港媽祖醫院林欣榮院長及台中榮民總醫院潘宏川醫師介紹幹細胞如何運於神經性疾病的修復。最後第九章則是由工研院陳婉昕博士參考國內外目前的生技產業，為幹細胞研究之市場發展做全面性介紹。
通常經歷過嚴重心臟病發作的病患，心臟會永久受損。而日前波里醫師（Robert Bolli）所領導的研究團隊成功由病患自身的心臟培育出幹細胞，並將其注入嚴重受損的人類心臟，使患者病況獲得顯著改善之後，獲得美國商業「富比世」雜誌（Forbes）大幅報導，這除了說明幹細胞科技確實會為未來人類醫療帶來很大的貢獻，並且幹細胞科技也將帶動整個生技產業的蓬勃發展，所近年來幹細胞的研究進展不斷地佔據了媒體的版面，但讀者必須要了解幹細胞科技屬原創期的科學，因此對病人倉促應用一個未成熟之技術，是否為正當施行的醫療行為，其中的界限是相當模糊， 一方面醫療發展必須要測試尚有瑕疵的醫學知識，但另一方面也要考慮潛在的風險，雖然幹細胞科技目前大多尚未成功地應用在疾病治療上，不過預期未來確實會為人類醫療帶來很大的貢獻。所以希望本書可以提供對先端幹細胞科技有興趣的讀者作為參考之用。
由於幹細胞科技發展快速，新技術、新發現以及新理論不斷湧現，所以也許讀者在讀過本書之後會有不同的觀點及想法，所以還望讀者能針對本書踴躍提出建言，本書會針對讀者的建議及如果幹細胞科技進展，在改版時進行更新。最後感激本書協助編輯及繪圖的相關編輯人員
每天一打開電視，臍帶血銀行的廣告則在電視上強力曝光，除了藝人外，前總統女婿及台灣之光棒球好手王建民也在廣告中鼓催大家保存幹細胞，幹細胞看似疾病的萬靈丹，前景一片看好!但是幹細胞科技是否已經發展如廣告所描繪的那麼美好嗎？幹細胞科技目前是否已經成熟到可以改善醫療上束手無策的疾病嗎?
幹細胞這個名稱最早出現在科學的文獻是在1868由德國生物學學家恩斯特‧海克爾（Ernst Haeckel）率先提出來以形容多細胞生物個體在演化上的細胞起源，進一步地在再由生物學家艾德蒙‧威爾遜(Edmund B. Wilson)在1896年幹細胞這個名稱普及化用...
目錄
Chapter 1 甚麼是幹細胞
Chapter 2 體幹細胞的可塑性
Chapter 3 胚胎及誘導式萬能幹細胞
Chapter 4 造血幹細胞
Chapter 5 間葉幹細胞
Chapter 6 心臟修復與再生─針對心臟疾病的細胞療法
Chapter 7 幹細胞與神經性疾病的修復
Chapter 8 幹細胞儲存與幹細胞庫
Chapter 9 幹細胞產業應用之現況與展望
Chapter 1 甚麼是幹細胞
Chapter 2 體幹細胞的可塑性
Chapter 3 胚胎及誘導式萬能幹細胞
Chapter 4 造血幹細胞
Chapter 5 間葉幹細胞
Chapter 6 心臟修復與再生─針對心臟疾病的細胞療法
Chapter 7 幹細胞與神經性疾病的修復
Chapter 8 幹細胞儲存與幹細胞庫
Chapter 9 幹細胞產業應用之現況與展望
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