在吴耀炯位于深圳大学城的实验室，研究人员把幼鼠放到实验容器中，准备在幼鼠身上提取用于研究的干细胞。
研究人员在一只天生不长毛的老鼠身上进行干细胞实验，成功让其部分皮肤长出毛发。
博士生王旭升展示老鼠的皮肤组织。
吴耀炯接受南都记者采访。
骨髓间充质干细胞在伤口愈合中的旁分泌效应。
3D打印巧克力，打印相机、手枪甚至鼻子——近日结束的高交会上，3D成为最热门的主题。但3D技术能否打印出和真皮肤一样的人造皮肤?目前还不行。不仅3D打印机不行，就是世界上最牛的人造皮肤专家，也造不出具有完整功能的皮肤。不过，在3D打印鞭长莫及的地方，干细胞或许能一展身手。在人体的骨髓深处，潜藏着一群神通广大的“工程兵”，一旦集结号响起，他们立刻奔赴前线，不惜为组织的修复和再生等工作“献身”……本期《发现深港》，带你走进皮肤的微世界，讲述皮肤与干细胞的亲密故事。
伤口愈合的玄机
对于那些不懂得吸取教训的人，我们斥之为“好了伤疤忘了疼”。但你可曾想过，为什么有些人的伤口很难愈合?为什么伤口愈合后会长疤?有人形象地将皮肤比作一张床。“床单”是仅有0 .02毫米厚的表皮，位于表皮层下的“厚床垫”是真皮。“厚床垫”里漂浮着细胞和毛细血管。胶原蛋白和弹性蛋白形成的蛋白质网如同弹簧。当利器刺穿这张“床”，形成皮肤创口，身体的第一反应就是让具有粘性的血小板附着在胶原蛋白上，以在破裂的血管上形成血栓。
接下来，伤口将经历一系列反应，清除死亡的细菌及细胞，生成上皮、肉芽组织，伤口内胶原蛋白的含量不断增加，伤口强度也不断增加，最终生成疤痕组织———这是真正的“不毛之地”，毛囊、汗腺等皮肤附属器官都无法在这里立足。但奇怪的是，成年人面临的疤痕难题，对胎儿却不成问题———人类在胎儿时期，皮肤是可以再生的，受损的皮肤在修复后也不遗留疤痕。
这背后又有什么玄机?如果我们把毛囊、汗腺比作皮肤上生长的植物，那么躲藏于毛囊外根鞘膨凸部的表皮干细胞就如同种子。它不但可以形成表皮，且在适当环境下可形成毛囊、汗腺和皮脂腺等表皮附属器官。科学家们发现一个有趣的现象，人体皮肤受伤后，身体会吹响“集合号”，召集骨髓里的间充质干细胞来帮忙。后者就像神通广大的“工程兵”，他们来到伤口附近，能形成皮肤修复的微环境，就如同孕育种子的土壤一样。因为胎儿血液内的循环间充质干细胞水平显著高于成人，所以他们能实现皮肤的完全修复。
遗憾的是，“低调奢华有内涵”的间充质干细胞，随着年龄的增长会快速减少。特别是糖尿病等慢性病患者，体内的间充质干细胞数量减少，功能也有障碍，所以他们的伤口非常难愈合。即便是在健康的身体中，因为“兵力不足”或“行军缓慢”，“工程兵”还来不及大显身手，伤口已启动长疤的程序。
“为什么机体自身的间充质干细胞未能使皮肤完全再生?目前机制没有完全弄清楚。可能伤口很小的时候，信号不够强，干细胞没有过去。也有可能动员出来一部分，但量不够多，或者太迟。”清华大学深圳研究生院教授吴耀炯介绍，干细胞到达的时间很重要，如果错过了时间点，伤口进入长疤的程序，就难以形成正常的皮肤了。
如何让人造皮肤长毛
2005年，在加拿大工作的吴耀炯，率先把间充质干细胞移植到伤口愈合模型中，并取得了理想的效果，其成果发表在《StemCell》中，至今仍为该领域的经典之作。出国前是一名内科医生，出国后研究干细胞十年，为什么吴耀炯最终会把研究集中在看起来微不足道的皮肤呢?
原来，吴耀炯在加拿大研究期间，曾与加拿大烧伤学会主席泰基教授合作。后者在组织工程人工皮肤的研究方面处于国际领先地位。但即便是全球最先进的人造皮肤，也面临一个难题：它们和人身上的疤痕一样，不能长毛囊、汗腺等附属器官。“当时我就想，能否用干细胞来解决这个难题。”
吴耀炯认为，皮肤是一个很好的模型，因为它看得见摸得着。毛囊是身体里最小的一个器官，虽然小，但有完整的功能。“通过研究皮肤修复、毛囊再生，可让我们对器官再生问题有更深的了解。”
带着丰硕的研究成果和两项美国专利，2007年，吴耀炯来到清华大学深圳研究生院。数年来他一直想攻克的难题，就是如何使组织工程皮肤像真的皮肤那样，能够形成毛囊等附属器官。现在他们的工作有了一些进展。
在吴耀炯位于深圳大学城的实验室，博士生王旭升正在做干细胞提取工作。他从刚出生不久的健康小老鼠身上，切下一小块皮肤。经过分离与培养，并通过一定的模型，将干细胞植入有先天缺陷的老鼠身体中。这种老鼠是不长毛的，但植入干细胞后却形成了毛囊。两周左右的时间，就可以看到有毛发冒出。一个月后，我们看到的是一只光秃秃的背上长着一撮毛的小老鼠。
类似的试验施于患糖尿病的小鼠上。它们的身体因病变得肥胖肿胀，一个小小的伤口都很难愈合，但植入了骨髓间充质干细胞后，伤口愈合的速度明显加快了。
神奇的功效已经在老鼠身上产生，这是否意味着，干细胞也可用于人类伤口的愈合，彻底消除疤痕，或用于制造有完整功能的人造皮肤?“应该说，我们在老鼠实验上有一些比较大的进展。比如基本明确用哪些细胞成分来再生。这些细胞成分让老鼠长出了毛囊和其他皮肤附属器官，这是以前大家都做不到的。至于临床应用，无论是皮肤的完全修复，还是组织工程皮肤的改进，这里面包括很多环节需要提高，还有一些问题待解。我想重
要的还是要在研究方面有突破。“吴耀炯介绍，将间充质干细胞用于伤口愈合，国内外都有临床研究，不管是糖尿病还是其他的一些慢性不愈合性伤口，效果还是肯定的，但目前仅处于试验阶段。
此外，小伤口结构的再生和大面积皮肤的再生并不相同，老鼠与人的伤口愈合的机理也不完全一样。比如，老鼠伤口的闭合，主要是通过肌肉层的收缩来实现的，而人主要是通过伤口周围的组织再生，基于小鼠为模型的伤口愈合研究，可能是在一个非常不稳定和不可靠的基础上进行的。吴耀炯团队巧妙地把小鼠的皮肤紧密固定在一种硅胶圈支架上，这种支架两周内都能将小鼠的皮肤固定住，从而使小鼠伤口愈合与人伤口愈合的过程更类似。该成果发表在今年1月份的《N atureProtocol》上。
干细胞化妆品
今年7月，《人民日报》引用中国科学院动物研究所副所长周琪的说法称，预计到2050年，一些可移植细胞、组织和器官有望通过干细胞工程技术产生。专家提醒说，虽然干细胞的应用前景非常美妙，但真正能应用于临床还需要一个过程。“目前真正成熟并能够大规模用于疾病治疗的只有造血干细胞移植技术，其余均处于研究阶段，希望公众不要上当受骗。”
尽管如此，人们可通过改善干细胞的生存环境实现提高组织和器官功能的目的。在吴耀炯的办公室里，我们看到一种即将投入市场的干细胞化妆品。正如前文所说，人类皮肤的修复、更新，需要“种子”和“土壤”，干细胞好比是“种子”。然而，随着年龄的增长，外界环境如阳光紫外线、空气污染、电磁辐射、不良生活习惯和情绪影响，以及不当护理造成的伤害，导致肌肤微环境(土壤)恶化，致使干细胞急剧减少且活力下降，从而引起肌肤衰老、免疫力下降，表现出敏感、脆弱、红血丝、皱纹、松弛、灰暗等衰老现象。吴耀炯等人研制出的这种化妆品，含有改善皮肤干细胞微环境的多种活性物质，促进皮肤组织和细胞进行更新、修复。
类似的产品在不断出现。本届高交会上，我们看到了来自香港科技大学生物化学系副教授黄允强的成果。他多年来研究人类表皮生长因子对难以愈合的伤口———如糖尿病、褥疮以及手术创伤的疗效，并有相关的护肤品投入市场。在美国，也有人从人体干细胞中提取成长因子，并用于皮肤修复和美容。
鉴于干细胞强大的功能，世界范围内已兴起储存干细胞之风。“妈妈你帮我存了吗?”同样是在高交会上，北科生物这一口号，着力宣传的是其干细胞库。这里有中国大陆首家通过A A B B认证的脐带血干细胞库，全球首批通过A A BB认证的脐带间充质干细胞库。
理论上讲，间充质干细胞可以被用于治疗自身免疫性疾病，炎症和过敏性疾病，在再生障碍性贫血、梗死心肌炎症以及心肌、毛细血管修复等领域，都有广泛的应用前景。吴耀炯本人在多年前，就开辟了间充质干细胞向缺血组织迁徙机制的研究领域，提出干细胞迁徙的配体/受体学说，并得到广泛接受。他还筛选出了影响间充质干细胞向缺血心肌迁徙的分子，在专业顶尖杂志上发表论文，并申请了美国专利。
有报道称，间充质干细胞可以分化成心肌细胞，这给广大心脏病患者带来了福音。目前国际上正研究用间充质干细胞治疗急性心肌梗死和慢性缺血性心脏病，都取得了不错的疗效。科学家们还在研究它们在非缺血性心肌病中的应用。
记者观察
以科学的严谨抵制商业的浮夸
很多在实验室里鼓捣多年的技术，会突然间一夜成名，比如3D打印，比如干细胞。干细胞有什么功能?治癌症、脑瘫、脑梗、糖尿病、心血管疾病，美容、延缓衰老甚至返老还童?各种各样的神奇疗效出现在商家的宣传语中。
不可否认，干细胞的研究和应用，有极为广阔的前景。早在20世纪60年代就已经开始了实验性治疗;到70年代，异体骨髓移植已经在治疗血液系统疾病中得到了广泛应用。但科学是严谨的，哪些是设想，哪些尚处实验阶段，哪些可以临床应用，来不得丝毫模糊。
以吴耀炯教授在干细胞皮肤修复领域的研究为例，虽然他多年的研究已硕果累累，但离临床应用还有一段距离。在百舸争流的科研领域，我们需要有静得下心来的研究者，需要有良好的法律法规环境，民众也要有最基本的科学常识和是非判断，才不会被浮夸的商业宣传所蒙蔽。
名词解释
“潜伏者”间充质干细胞
间充质干细胞是指一群具有向成骨细胞、成软骨细胞和成脂肪细胞分化的，具有多种分化潜能的多能干细胞。它们都来源于同一个地方———间充质。间充质是指动物胚胎中一种尚未特化的结缔组织。间充质干细胞的来源有脐血、肌肉、骨、脂肪和血管等，但骨髓是其“大本营”。
策划：普德法 亚牛 谢江涛
统筹：普德法 亚牛 张哲 刘晓燕
主笔：南都记者 庄树雄
摄影：南都记者 霍健斌
制图：陈芳
转载自2013年11月29日《南方都市报》
