第一篇综述之光棍节导致作者发狂之再生医学与干细胞进展综述
1.2转分化：
在某些组织特异性的转录因子的作用下，可以实现不同类型细胞之间的转换，即转分化，能够直接产生功能细胞，不需要先逆分化为多能干细胞再诱导分化为具体的成熟细胞[17， 18]。和多能干细胞的构建过程相似，如九个转录因子可以直接将sertoli细胞转化为多能神经干细胞/祖细胞，其与正常神经干细胞具有相似的基因表达谱，并且在体外和体内均有功能[19]。
同样的，也可以利用小分子的组合来替代转录因子的作用，实现转分化。如使用小分子化合物的组合将小鼠和人成纤维细胞转分化为神经元[20]，将人成纤维细胞转分化为具有功能的心肌细胞[21]。
小分子化合物不仅可以完全替代谱系相关转录因子，也可以单独将细胞命运转变到特定状态，我们可以视为不同细胞之间映射的构造，理论上能够在任意细胞之间构造特定的转换，具体的函数构造可以利用函数展开为级数的思路分解为一系列的特征，细胞A*措施B=细胞C对应于特定的处理措施可以是不同的信号通路或者基因蛋白质的选择性表达。根据中值定理，理论上会存在特定的不动点能够实现这种特定的映射，起到四两拨千斤的作用。这个函数的构造过程，和神经网络算法的权重收敛其实是等价的。因此我们可以通过构造神经网络来实现这种映射。组学层次的数据可能能够允许我们训练出的神经网络，能够体细胞重编程、定向分化或转分化、干细胞不同多能性状态的维持选出特定的分子组合，实现我们想要的任意细胞类型的转换。细胞重编程机制的探究有利于个性化疗法的开发，其中一种方法是谱系重编程，由多个谱系特异性转录因子的转基因表达直接转化成另一种成体细胞。另一个策略使用通用转录因子来产生能够根据特异性分化因子分化为体细胞，是表观遗传学上不稳定的中间体[22]。在数学其实就可以等价为矩阵的变换，因此利用相关的算法，我们可能能够获得大量的细胞，用于再生医学的应用。目前深度学习在很多领域都得到应用，我们认为在细胞重编程机制研究也可能发挥一定的作用，尤其是计算生物这方面[23]。
1.3挑战：
再生医学引入临床的诸多挑战之一是选择最佳的细胞类型和可靠的扩增细胞数量的方法[24]，但是供体的相关参数如年龄对干细胞效价的影响是很重要的，供体的年龄以及干细胞的培养代数会影响自体干细胞治疗的效果[25]。同时安全性需要得到进一步的保障[26]。
1.4发展策略：
寻找促进细胞分化的方法，增加细胞产量和保证产品标准化，克服致畸作用和免疫反应的风险，使移植的细胞或组织直接移植，避免涉及国家规定的法律问题[27]。
2干细胞的应用
我们将重点放在皮肤干细胞的应用，尤其是皮肤机械性损伤或者烧伤之后的修复。
2.1皮肤机械性损伤：
创伤修复其实就是恢复原有不同细胞之间的分布，类型，数量，位置，从而能够恢复原来的动态平衡：不同类型的细胞维持在一定的数量，但是在特定条件下能够相互补充[28]。我们首先考虑基于生物活性因子的无细胞技术，如注射凝胶，或者生长因子，或者其他生物材料，在使用方面易于利用，即用性好，相对成本低以及患者满意度高[29]。但仍然存在一系列的缺陷：持续时间短，需要频繁重复施加处理[30]。
本质上这些处理都是通过诱导宿主组织的重建来实现对创伤的愈合，注射这些生物活性分子，可以调节局部细胞的功能，同时通过趋化作用将细胞积聚到特定区域，可以部分代替原有组织的功能。因为生长因子和细胞因子可以影响细胞基因表达，增殖，迁移和分化的信号，从而调节细胞功能。有研究发现生长因子有助于加快糖尿病足溃疡的愈合速度和时间[31]。
富含血小板的血浆（PRP）是一种血小板浓缩物，含有多种生物活性分子，是生长因子的替代方法[32]，也可以起到治疗糖尿病溃疡的作用[33]。
我们还需要考虑细胞外基质的作用：细胞外基质能够通过暴露原有隐藏的细胞信号位点，促进细胞迁移来起到影响细胞行为的作用[34]，并且通过缓慢释放和延迟生长因子降解来发挥影响信号的作用[35]。
我们还需要考虑更底层的分子以及信号通路的作用，创伤的修复重点在于特定类型的细胞的迁移和黏附，其中黏附通过integrin-β1保持，从而激活EpiSCs的非分化信号[36]。即如果想要EpiSCs保持在干细胞巢niche中，想要激活足够多的integrin[37]。在integrin-β1缺失的小鼠中，细胞增殖持续，但迁移能力受损，细胞在创伤边缘积聚[38]。因此用于细胞贴片的基质需要能够促进integrin表达来促进细胞黏附。当然，我们也需要在细胞迁移到特定部位之后才保持这种相对稳定的位置。
2.2烧伤：
细胞贴片能够提高烧伤病人生存率[39]，但是也具有一系列的缺点：黏附，整合效率不高，外观和功能不全，以及持久性不高[40]。而且因为成分过于简单，无法实现特定的细胞信号[41]。
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