第八章　脐带间充质干细胞库的建设及应用

脐带间充质干细胞（umbilical cord mesnchymal stem cell，UCMSC）产业是以UCMSC技术和产品为基础，专业从事UCMSC细胞技术和产品的研究、开发、生产、市场流通和技术服务的企业的集合，该产业属于技术密集型、知识密集型的高新生物技术领域，具有高新技术和战略性新兴产业的特征。从市场的角度看，UCMSC产业目前尚属于发展阶段，还属于研发为主的“蓝海”，但很快会发展为在技术和市场方面竞争十分激烈的“红海”。UCMSC产业中的产品和技术开发特点是难度大、投入多、周期长、风险高，但一旦开发成功，会产生巨大的社会效益和经济效益。UCMSC的产业化是指其技术和产品的商品化、市场化过程，也是UCMSC技术研究及其成果逐渐形成规模化、标准化、市场化和临床转化应用并形成一定经济规模的过程。UCMSC的产业链包括UCMSC采集、制备、质量控制、UCMSC库、新技术和产品研发、疗效与安全性评价、产品提供、技术服务、临床应用等。按产业化的阶段可将UCMSC产业分为上游、中游和下游三个产业。其中上游产业是指UCMSC收集、制备、储存，中游是指UCMSC新产品和技术研发（UCMSC制备效率、临床前研究、基因修饰、诱导分化、UCMSC分泌因子等）。下游是指标准化、规范化的UCMSC技术和产品的转化应用。上游产业主要以公司化的UCMSC细胞库为主，技术相对简单，产业运行快速，目前已建立的UCMSC库包括公益性和个人UCMSC库，国内已经开始形成规模化产业。中游产业属于技术和产品研发阶段，以国家投入为主，由研究机构、大学或有一定实力的综合医院承担和组织实施，涉及应用技术和产品研发的项目，也有社会公司和研究机构联合承担，公司以资金投入和组织为主，研究机构负责具体实施。下游主要以UCMSC及相关技术、产品在科研和临床推广应用为主，是实现社会效益和经济效益的体现，目前尚处于“黎明”时期，有待于技术、产品的标准化和应用管理规范化的推进。这里主要介绍UCMSC库及产业化运作模式和技术。

干细胞库（stem cell bank，SCB）是指以人体干细胞移植为目的，采集、制备、储存和具有提供干细胞能力的场所和平台，又被称为干细胞银行。一些规模较大、条件较好、综合实力较强的干细胞库也兼有新型干细胞技术和产品研发业务，主要是为企业的可持续发展提供支持。根据制备储存的干细胞种类和来源不同，干细胞库可以分为骨髓库、脐血库、胚胎干细胞库、胎盘干细胞库、诱导多能干细胞库、间充质干细胞库、乳牙牙髓干细胞库、综合干细胞库等。根据提供方式和应用对象不同，可以将已有的干细胞库分为公共库和自体库。公共库所储存的干细胞是他人捐赠的干细胞，以满足需要移植但自体干细胞没有保存患者的需求。自体库则是储存自身的干细胞，个人付费保存，以备自己及亲属疾病治疗时使用。

UCMSC库是指专业从事UCMSC采集、制备、储存和提供UCMSC产品及开展相关研究的机构。干细胞库的建设首先要符合国家、地方政府的发展规划和相关政策，其次是要遵循有关的技术规范和标准。目前，国家尚未出台UCMSC库建设相关的规划、管理政策和技术规范，但国家卫生健康委已出台了《脐血造血干细胞库管理办法》并批准建立了北京、上海、广东、四川、浙江、山东、天津等7个脐血造血干细胞库，一些机构遵循《脐血造血干细胞库管理办法》，在造血干细胞库的基础上扩展或新建了UCMSC库。一个规范化的UCMSC库应由UCMSC制备实验室、质量监测实验室、低温储存库、研发中心和运行管理机构组成，实施工厂化流程管理。UCMSC库的厂址选择、平面布置、洁净区的洁净度等级及洁净室的温度、湿度、洁净区与非洁净区的压力差等指标，要严格按照国家颁布的《医药工业洁净厂房设计规范》的公告进行规划建设，并按照《药品生产质量管理规范》（GMP）建造万级以及局部百级的高洁净区。同时干细胞库开展业务必须经执业验收及注册登记，并领取干细胞库执业许可证后方可进行。

骨髓库是指收集储存骨髓造血干细胞及相关信息资料的机构，也叫造血干细胞捐献者资料库。骨髓库与其他干细胞库相比，其最终目标都是为临床疾病治疗提供干细胞，主要用于恶性血液病（再生障碍性贫血、白血病、放射病等）治疗。骨髓库属于公益性公共干细胞库，主要由政府投入创建，志愿者捐献，免费为社会提供使用。骨髓库在运行、管理模式上与脐血干细胞库、间充质干细胞库等其他干细胞库完全不同，骨髓库不是把供者的骨髓或造血干细胞存到库里，而是收集、保存志愿捐献造血干细胞人们的名字、年龄、性别、健康状况、详细地址、HLA基因检查结果及少量外周血样本等，骨髓库中的志愿者信息越多，库容量越大，患者找到基因型相合的志愿捐献者及骨髓机会越多。当临床疾病治疗需要实施造血干细胞移植治疗时，医师或患者及家属可通过信息查询或向骨髓库咨询，将患者的HLA基因型及骨髓库中的HLA基因型进行配对，找到与患者的HLA基因配对相合的志愿捐献者后，骨髓库通知志愿捐献者捐献造血干细胞并直接用于临床移植治疗。世界第一个骨髓库于1986年由美国红十字会发起建立，1998年更名为国家骨髓库，是全球建立最早，规模、容量最大的骨髓库。世界各国建有自己的骨髓库，国际上已有近50个国家创建了60余个骨髓库，收集储存造血干细胞志愿捐献者信息资料超过2500万份。为消除跨国查询、捐献和移植的障碍，国际上于1994年在荷兰建立了世界骨髓库，这是一个志愿组织，各国骨髓库都可自愿并将本地区的数据按程序上传以便患者查询，获得成员资格的骨髓库可通过互联网对世界骨髓库进行检索。截至2009年9月底，世界骨髓库由44个国家的63个骨髓库和26个国家的脐血库组成，骨髓捐赠志愿者1329多万人。每年有1万多名志愿者捐赠造血干细胞。中华骨髓库由最早于1992年经原卫生部批准建立“中国非血缘关系骨髓移植供者资料检索库”发展而来，全国共有31家省级分库，为世界骨髓库成员单位，上传数据96万人份。中华骨髓库的主要任务是统一管理和规范开展志愿捐献者的宣传、组织、动员、HLA基因分型，为患者检索配型相合的捐献者及移植相关服务，入库志愿者已超过220万人，为世界第四大骨髓库，已为国内外成功配对并捐献造血干细胞近6000人次。截至2011年，中华骨髓库在全国建立了31个省级分库。采集造血干细胞的方式主要有两种，一种是抽取骨髓造血干细胞，捐献者作全麻或局麻，从捐献者髂骨中抽取骨髓。另一种是外周血中采集干细胞：给捐献者注射动员剂，进行血液成分单采术，从捐献者外周血中采集造血干细胞。目前运用较多的是后者，更为方便，和普通捐献成分血过程相同。基于中国人口基数，中华骨髓库的现有库容量还远远满足不了社会需求。

脐血库（cord blood bank）是脐带血干细胞库的简称，是以长期保存脐带血中的造血干细胞并提供临床应用为目的，开展新生儿脐带血干细胞采集、制备、储存和提供新生儿脐带血干细胞应用和相关技术服务的特殊血站。脐血库分为“公共库”和“自体库”。“公共库”接受捐赠、免费保存；自体脐血保存需要支付费用，主要供自己或亲属使用。世界第一个脐血库于1995年在美国建立，现已遍布世界各地区，其中美国有近百家自体和公共脐血库。欧洲拥有世界最多的脐血库，包括50个公共库和104个自体库，占世界总量的40%。我国台湾地区是脐血库高度密集的地区，拥有10个脐血库，国内脐血库建设在近几年发展迅速，获得国家政府批准的脐血库有10个，遍布全国各地的脐血库有近百个。国内脐血库的特点是公共库与自体库同时运行，储存干细胞类型多元化，脐带间充质干细胞、胎盘干细胞、脂肪干细胞等同时收集储存，而且特别注重新技术研究，一些脐血库投入研发基金与研究机构、大学联合开展新型干细胞及相关技术研发，甚至涉足应用研究。

脐血库的运行依赖收取自体库的细胞储存费和销售公共库的干细胞维持运转。主要技术流程是：①与产妇或家属签署知情同意书或脐血储存协议；②对产妇进行健康检查，排除携带重要病原可能及是否存在遗传变异等；③在产妇分娩时收集新生儿脐带血，用来保存新生儿的脐带血；④实验室中分离制备脐血干细胞；⑤检验合格后置于-196℃环境（液氮）中长期储存。为减少操作程序，避免造血干细胞损失，一些脐血库直接将采集获得的脐血全部冻存，需要使用时再复苏和分离纯化。对于自体应用的脐血可复苏后不进行干细胞分离、纯化，直接用于临床治疗，但要考虑冻存添加成分是否符合临床治疗要求。脐带血富含造血干细胞，是继骨髓、动员外周血之外的造血干细胞新来源，而且属于废弃物的重新利用，具有重要的收储意义和医学价值。脐血库的主要功能是将新生儿的医疗废弃物脐血、脐带及胎盘中的干细胞收集储存起来，为需要造血干细胞移植的患者储备资源和提供干细胞的配型查询，提供干细胞给社会用于疾病治疗和健康保健等。脐血储存的价值在于其中含有一定数量的造血干细胞，可用于疾病治疗。脐血中造血干细胞的含量在0.5%~1.5%，还有少量血管干细胞等，主要功能是重建造血免疫功能。全球脐血干细胞的应用已超过5万例，主要用于白血病、再生障碍性贫血、严重自身免疫性疾病、放射病等疾病治疗，也有人研究用于健康保健和脊髓损伤治疗等取得一定疗效。

目前脐血应用存在的问题是：①脐带血中的造血干细胞数量较少，难以满足成人疾病治疗需要，公认的造血干细胞治疗剂量是1×10 ⁶细胞/kg体重，单份脐带血中的造血干细胞远远达不到该剂量标准；②与间充质干细胞等其他干细胞相比，造血干细胞体外扩增效率低下，难以通过体外培养来达到临床治疗需要的数量；③异基因造血干细胞移植存在免疫排斥问题，只有部分患者能够找到HLA基因型相合的造血干细胞，因此需要扩大脐血库的容量；④脐血干细胞是一种有用的资源，但应用范围有限，一些脐血库存在夸大宣传之嫌。

胚胎干细胞库（embronic stem cell bank）是专门规模化从事收集、制备、鉴定、储存和提供胚胎干细胞的场所和平台，同时也是进行ES细胞研究的基地。国内外开展人和动物ES研究的报道较多，但真正建成且形成一定规模并能提供ES细胞的专职ES细胞库较少，原因是ES细胞规模化制备的技术难度大，目前主要用于科学研究，涉及临床疾病治疗应用还有一些技术、伦理、安全等问题需要明确，体内分化调控机制尚不完全清楚，ES细胞数量稀少。全球第一个胚胎干细胞库于2004年在英国建立，其目标是为科研工作储存和提供胚胎干细胞系。2007年加拿大全部建立人类胚胎干细胞库，开展个人胚胎干细胞及相关基因信息储存业务。2012年8月我国中南大学宣布建成世界储存胚胎干细胞株最多的胚胎干细胞库，宣称在19个国家70多个研究机构的科学家对125株人类胚胎干细胞系的系统研究中有12株来自中国，而中南大学提供了10株。中南大学建立胚胎干细胞达300多株，构建了14种疾病的IPS细胞系。建立ES细胞库是ES细胞研究不断取得突破的结果，也是生命科学发展的必然趋势。

ES细胞主要是指从人和哺乳动物的发育早期的囊胚内层细胞团中分离出来的具有全能性的未分化细胞，它是个体发育的种子，在体内，ES随着胚胎的发育，可以形成各种组织和器官，最后发育为一个完整的个体。在体外，ES细胞可以被诱导分化肌体内任何组织类型的功能细胞。因此，人们也称ES细胞为万能细胞。ES细胞的研究可以追溯到上20世纪50年代，由于畸胎瘤干细胞的发现开始了ES细胞的生物学研究历程，1962年，爱德华兹（Edwards）首先对兔胚胎ES细胞进行描述。随后，经过20多年的发展，衣文斯（Evans）和考夫曼（Kaufman）于1981年成功从小鼠囊胚内细胞团中分离获得ES细胞。1995年，汤姆森（Thomson）等从恒河猴的囊胚中获得第一个灵长类的ES细胞系。1998年，汤姆森（Thomson）等又率先从人类囊胚内细胞团中分离获得并成功建立5个ES细胞系，几乎与此同时，夏母布洛特（Shamblot）等从发育到5~9周的流产胎儿生殖脊中分离获得与ES细胞相似的原生殖细胞（EG细胞）。人类ES细胞的建立被认为是生命科学研究的重大里程碑。近年来，科学工作者对ES细胞进行了深入研究，分离获得了人和动物来源的多个ES细胞系，建立了多种ES细胞体外定向诱导分化技术，开展了人类疾病的动物模型治疗实验，取得了诸多突破性进展。另外，还从人类畸胎瘤组织中也获得ES样细胞。后来，科学家采用体细胞核移植技术，从成体细胞注射到卵母细胞后发育而成的囊胚内细胞团中也获得了人和动物的ES细胞。2007年，山中申弥（Shinya yamanaka）实验室和汤姆森（Thompson）实验室几乎同时报道，利用病毒载体将四个转录因子（Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）组合转入体细胞中，成功重编程而得到类似ES细胞的诱导性多能干细胞（induced pluipotent stem cells，IPS细胞）。2013年，北京大学邓宏魁等利用小分子化合物与体细胞共培养，成功诱导体细胞转化为ES细胞样细胞并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞（CIPS）。人和多种动物ES细胞系的建立及不同方法获取ES样细胞技术的发展为ES细胞的建立奠定了基础。ES细胞库的建立为ES细胞的研究与应用提供了标准化研究材料，极大地促进了相关技术的发展。由于ES细胞发育分化的全能性，它可用于修复治疗各种损伤、退变性疾病，例如帕金森病、老年性痴呆、糖尿病等，也可用于构建各种组成组织器官，解决临床移植治疗的材料来源问题。ES细胞还在遗传病、基因功能、发育生物学研究和新药研发与评价、优质动物品种培育、物种保存等研究中发挥难以替代的作用，将对生命科学技术的发展产生深远影响。

人类胚胎干细胞（human embryonic stem cells，hESCs）具有自我更新、多向分化潜能，胚胎干细胞有能力分化成人体的任何组织。科学家希望能用它们培育可移植的人体组织，治疗癌症、糖尿病、脊椎损伤和其他疾病，具有巨大的基础研究和临床应用价值，是人类发育机制研究、临床药物筛选的理想模型，为干细胞移植治疗疾病提供丰富的细胞来源。2002年，最早的国家胚胎干细胞库成立于英国，它主要是一个向英国和海外科学家开放的细胞库，保存了大量来源于成人、婴儿和胚胎组织的干细胞。该库共保存了63个细胞系，有12个细胞系可以对研究机构开放。美国、西班牙也相继建成了国家胚胎干细胞库。除了国家细胞库之外，许多大学实验室和研究中心也具有小型的胚胎干细胞库。美国也已经有了商业性胚胎干细胞库，为进行体外受精的夫妇提供胚胎干细胞储存服务。目前为止，全世界约有150个胚胎干细胞系，以向社会提供建系的胚胎干细胞，进行基础和临床研究。

诱导性多能干细胞库（induced pluripotent stem cell bank）是指以为科学研究和医学治疗提供诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）目的，开展IPS细胞收集、制备、保存和开展相关研究的技术平台。iPSC是指利用导入特定基因诱导、小分子化合物体外共培养或细胞因子诱导处理等方法，在体外将成体细胞重编程获得的ES细胞样细胞。目前，技术相对成熟的是转基因诱导和小分子化合物诱导。

诱导性多能干细胞最初是由日本医学家山中申弥（Shinya Yamanaka）等于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）转入分化的小鼠皮肤成纤维细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型。2007年11月，美国科学家汤姆森和山中申弥实验室几乎同时分别在 Science和 Cell杂志上报道利用基因导入技术成功诱导皮肤成纤维细胞转化为几乎与ES细胞完全一样的多能干细胞，不同的是，Thompson实验室是慢病毒载体引入Oct4、Sox2、Nanog和LIN28基因，而Shinya Yamanaka依然是利用反转录病毒引入Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc4种转录因子基因组合。随后世界各地不同科学家在猕猴、大鼠、猪等动物上取得成功。还发现其他方法同样也可以制造这种细胞。2013年，北京大学邓宏魁等利用小分子化合物与体细胞共培养，成功诱导体细胞转化为ES细胞样细胞并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞（CIPS）。其他还有利用卵细胞、ES细胞、肿瘤细胞提取物与成体细胞共培养，也可诱导体细胞表达ES细胞的抗原标志物，但未建成细胞系。诱导性多能干细胞库是收集储存已经建立起来的IPS细胞株，主要为相关研究提供标准化种子细胞，随着IPS细胞技术的发展，为志愿者和疾病患者制备个性化IPS细胞并建立规模化储存库将成为可能。利用来自体内的成熟细胞制造出iPSC，具有改进药物筛选、疾病建模和治疗多种疾病的巨大潜力。建立起反映群体多样性和来自患有一系列疾病的患者样品的iPSC细胞系库，是探寻iPSC潜力的关键。对供体iPSC基因型的预选能力为那些无法从胚胎干细胞中获得免疫匹配的患者提供了机会。一种更为实际的方法是，建立来自匹配绝大多数患者群体的少量人群的干细胞库，并且能够安全地移植到患者体内，同时不会遭到免疫排斥。山中申弥教授等提出：应当建立一种国际性的干细胞库网络，这种干细胞库网络遵循共同的程序和标准，以便提供最广泛的免疫匹配类型，这将是在未来确保广泛获得高质量细胞疗法的一个关键步骤。

间充质干细胞库（mesenchymal stem cell bank）是专门收集、制备、保存间充质干细胞并向科学研究和临床疾病治疗提供标准化间充质干细胞的机构。间充质干细胞库是最近些年随着干细胞技术发展而出现的新型干细胞库。按其来源和运行模式，可分为自体间充质干细胞库和公共间充质干细胞库，按其组织来源不同，还分为脐带间充质干细胞库、脂肪干细胞库、骨髓间充质干细胞库等。现有间充质干细胞库多数是在脐血干细胞的基础上建立，也有在综合干细胞库中设置脐带间充质干细胞库，专职间充质干细胞相对少。

间充质干细胞库的主要业务是为个人和社会提供间充质干细胞采集、制备、储存服务，目标是用于疾病治疗和健康保健，也有少数是为科学研究提供种子间充质细胞。间充质干细胞可来源于骨髓、脂肪、肌肉、骨、结缔组织、脐带、胎盘等多种组织，不同来源的间充质干细胞在实验制备和储存方法上大同小异，均需要将富含间充质干细胞的组织进行机械或酶消化分散，将分散细胞或微组织块进行贴壁培养、纯化和扩增，经检验鉴定后，将合格的间充质干细胞置于低温环境（-196℃）中保存。间充质干细胞在体外分离、纯化、扩增相对容易，利用其贴壁生长特性进行分散细胞或组织贴壁培养即可获得，而且传代培养生长更快。例如，一条50cm长的脐带一般可获得原代细胞30×10 ⁷~50×10 ⁷个间充质干细胞，传带培养至第5代左右可获得1×10 ¹¹个以上数量的间充质干细胞，可满足千人次临床治疗。因此，间充质干细胞可以实现工厂化、标准化生产的“细胞药品”，相对其他干细胞而言，更具备产业化条件，具有不可估量的临床应用和市场前景。同一个体不同组织来源间充质干细胞在形态、生长特性、表型标志和功能方面具有相似性，其应用范围也具有一致性，但鉴定标志和功能有强弱差异。不同种属来源的间充质干细胞体外培养的生长特性有一定差异，选择合适的培养条件至关重要。间充质干细胞库的关键技术是细胞制备、鉴定与储存，重点是保证细胞质量和活性，需要排除携带细菌、重要病毒、支原体等病原污染，保证在无菌环境中操作，减少操作过程对细胞的影响和避免操作污染。为避免携带病原处于潜伏期难以检测到的问题，最好在潜伏期后、完成细胞制备（入库前）等环节采取多种方法重复检测，以确保排除传播疾病的风险。长期传代扩增需要在培养体系中添加维持“干”性的和促进生长的细胞因子，如SCF、bFGF等，以维护其活性。选择合适的细胞保存液对维持间充质干细胞的活性也极为重要，研发更有效的间充质干细胞冻存剂仍然是间充质干细胞库及相关工作者的重要课题，一些细胞库在现有冻存剂的基础添加DMSO、白蛋白和细胞因子等对保持间充质干细胞的活性有一定帮助。

间充质干细胞库的建立极大地促进了间充质干细胞技术及其产业的发展，加快了临床应用转化的进程。间充质干细胞“新药”已在加拿大、韩国等地区获得批准上市，国内已有多家研究机构完成间充质干细胞“新药”研发工作并申请进行临床研究。人类疾病动物模型治疗研究和一些临床治疗试验证明，间充质干细胞对自身免疫性疾病（系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等）、缺血性心脑血管病、神经损伤、老年退变性疾病等疾病有一定疗效，可以促进损伤修复，改善整体器官的结构与功能，同时对延缓衰老和亚健康状态有一定帮助。

胎盘干细胞库（placental stem cell bank）主要是指收集、制备和储存胎盘来源的多能干细胞并向临床疾病治疗或科学研究提供使用的机构和平台。从广义上讲，胎盘干细胞库收集储存干细胞范围应包括所有来源于胎盘组织的各种干细胞，但由于胎盘组织中间充质干细胞含量最丰富，分离、制备技术相对成熟，已经建立的胎盘干细胞库主要开展胎盘间充质干细胞收集储存业务，因此胎盘干细胞库也称之为“胎盘间充质干细胞库”。实际上，胎盘组织中含有多种类型的干细胞，其中包括造血干细胞、间充质干细胞、血管干细胞和少量亚全能干细胞等，这些细胞的制备技术方法和细胞的形态、生长特性、表型标志及功能有一定差异。胎盘组织中造血干细胞主要存在于胎盘血中，属于脐血库收储范围，而血管干细胞和亚全能干细胞等未见专门建库的报道。胎盘干细胞库是随着胎盘源干细胞研究技术的发展和成熟而出现的新型干细胞库，在收储胎盘间充质干细胞的基础上，将不断扩充收储干细胞的类型，甚至还有人提出围胎盘干细胞的概念，其中包括了胎盘、脐带、羊水干细胞。胎盘组织中的各种干细胞均具有自我更新和多向分化潜能的共同特点，在适宜的体内或体外环境下具有分化为：上皮干细胞、神经干细胞、肝干细胞，肌细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。储存流程是在新生儿娩出、胎盘剥离子宫排出后，专业妇产科医师按照干细胞库胎盘标准采集规程进行胎盘的采集，然后放置在干细胞库特定的装置工具中，在BACCS系统的监控下及时运送到干细胞库，由专业技术人员进行间充质干细胞的分离、提取、培养、检测等技术流程，最终根据检测结果将符合标准的干细胞入库保存。通用干细胞保存技术是将获得的干细胞储存在-196℃深低温状态，保存上百年仍具有活性，胎盘干细胞库在与客户签订的合同期限内对干细胞库中所保管的胎盘间充质干细胞活性负责。

胎盘干细胞可以用来修复受损或病变的组织器官，治疗心、脑血管疾病、神经系统疾病、肝脏疾病、骨组织病、角膜损伤、烧伤烫伤、肌病等多种疾病。胎盘间充质干细胞还具有免疫调节作用，通过负性免疫调节功能，抑制机体亢进的免疫反应，使机体免疫功能恢复平衡，从而可以用来治疗造血干细胞移植之后的免疫排斥反应以及克罗恩病、红斑狼疮，硬皮病等自身免疫系统疾病。胎盘间充质干细胞是人体微环境的重要组成部分，移植间充质干细胞可以改变造血微环境，重建免疫系统，促进造血功能恢复，与造血干细胞共移植能显著提高白血病和难治性贫血等的治疗效果。胎盘作为理想的间充质干细胞来源，在抗衰老及疾病治疗领域显示了其独特的功能，对于以下疾病的治疗也有明显效果：心脑血管系统疾病、糖尿病、肝肾损伤、脑及脊髓神经损伤、自身免疫性疾病、抗衰老，恢复健康体态等。干细胞行业数据显示，胎盘间充质干细胞基因稳定、不易突变，动物实验证明无致瘤性，使用安全可靠，对适应证范围疾病治疗效果好，优于传统医疗手段。

是指以人体干细胞移植治疗和相关科学研究为目的，以脱落乳牙为材料来源，开展乳牙干细胞采集、制备、保存和提供给供者个人及家庭成员或社会进行疾病治疗或科学研究的干细胞储存库。乳牙牙髓干细胞存在于乳牙牙髓内，属于间充质类干细胞。2001年，克若索斯（Cronthos）等从成人第三恒磨牙的牙髓组织中提取出牙髓干细胞（dental pulp stem cell，DPSC），2003年，Miura等从脱落的乳牙的牙髓中分离获得具有高度增殖和多向分化能力的乳牙牙髓干细胞（stem cell from exfoliated deciduous teeth，SHED）。美国拜耳衣登（BioEden）公司率先在德州创立“乳牙银行”（baby tooth cell bank）并在英国和泰国建立了国际实验室及乳牙牙髓干细胞储存库。日本广岛大学于2005年建立了牙齿银行（tooth bank），并于2008年与台北医学大学室合作建立SHED；2007年，名古屋大学也建立起类似的实验室。在北欧挪威牙齿银行，已经收集超过10万颗乳牙样本，并且建立起宣教的机构以普及干细胞储存意识。

DPSC主要分布于牙髓的微血管周围。SHED库有不受伦理学的限制、取材简便可行、对供体（儿童）伤害最少、自体移植能最大限度地降低免疫排斥和疾病交叉感染的风险，以及能在供者本人甚至直系亲属有需要时迅速提供种子细胞等优点，从个体牙髓中获取干细胞并储存入库备用是一个可行的、相对微创且能取代从其他组织来源获取干细胞的途径。乳恒牙替换是一个正常的生理现象，从脱落的乳牙牙髓中分离培养出干细胞用于储存是建立干细胞库的简单、较易被接受的方法。乳牙牙髓干细胞为日后治疗机体外伤和病变提供了一个很好的组织工程学种子细胞来源。更重要的是，用个体化的干细胞进行自体移植再生性治疗，能最大限度降低免疫排斥和疾病交叉感染的风险。由于其具有间充质干细胞的生物学特性，组织来源易得且无创伤，被认为是干细胞组织工程技术中，进行组织再生修复的理想种子细胞。

综合干细胞库（comprehensive stem cell bank，CSCB）是大规模采集、制备、储存多种干细胞及进行干细胞研究的场所和平台。其中储存包括储存干细胞相关资料以及在低温（-196℃）条件下储存干细胞，也称之为“生命银行”。CSCB是脐血库、胚胎干细胞库、间充质干细胞库、诱导多能干细胞库、造血干细胞库的集合，其特点是：①分门别类收储多种类型、不同组织来源的干细胞；②兼有公共库和自体库的功能，营利性与公益性并存；③具备较强的干细胞技术和产品研发能力。国外的干细胞库相对专一，且公共库与自体库相对独立。国内干细胞库大多由脐血库逐渐发展而成为综合干细胞库，除了中华骨髓库和少数专一收储特定干细胞外，大多数干细胞库属于综合干细胞，不仅公共库和自体库兼营，而且收储多种干细胞，甚至一些规模较大的干细胞库还以本部干细胞库为模板，在多地设置综合干细胞分库，其中比较有代表性的综合干细胞库有中源协和干细胞库、四川新生命干细胞库、深圳北科干细胞库等。综合细胞库一般具有一定投资实力的公司与研究机构联合创办，具有一定研发和创新能力，同时开展干细胞产品与技术研发工作。

干细胞技术是再生医学中最核心的医疗技术，干细胞库是干细胞技术发展的基础，也是干细胞技术产业化的依托点。存储胎盘、脐带、乳牙等废弃物中的干细胞属于废物利用，可用于涉及遗传、损伤、退变等疾病的治疗，不涉及伦理、安全等问题，而且可以实现个性化医学治疗，具有一定的储存价值和应用优越性。胚胎干细胞、诱导性干细胞比成体干细胞具有更强大的分化潜能，虽然还存在一些技术难题，但随着相关技术的发展，应用于修复损伤、组织器官功能构建等将成为可能。成人体内各组织中虽然存在干细胞，但在严重损伤、衰老等情况下，体内干细胞难于达到完美修复和维护组织器官结构与功能的要求，外源性补充干细胞可以从根本上解决组织或细胞再生的种子细胞问题。因此，综合干细胞库的建设和发展对生命科学研究和人类健康具有极端重要性。

鉴于干细胞技术产业的潜在社会和经济效益，国家和大多数省区已经将干细胞产品和技术研发列入战略性新兴产业和高新技术产业发展计划，社会资金争相投入干细胞库建设，赢利性和非赢利性干细胞库几乎遍布全国大中城市，新的干细胞库还在不断增加，特别是一些未经批准或未纳入规划的非造血干细胞类干细胞库的建设呈现快速发展趋势，一些有实力的大型干细胞库还在各省区建立了分库。干细胞技术研究的不断进展催生了干细胞库，促进了干细胞产业的发展，同时也暴露了很多问题，比如一个国家的建库密度是多少？多少人口应有一个干细胞库才能保证人们健康的需要？都没有明确的参考目标。国家和地方的发改、科技、医疗管理部门应形成联动机制，统一协调、调研和布局干细胞库，根据国家和地区需要进行移植的患者概率，能够匹配的捐赠者的概率进行专门的调研，还要根据各大地区平均分配的原则来确定。一个地区应建多少个干细胞库合适，要建成什么样的干细胞库，库存量是多少？要根据实际捐助者能达到多少和每个地区的实际情况来确定最优库存规模。UCMSC库是目前最具有实用意义和发展前景的干细胞库之一，在建库前政府部门应进行合理的规划，制定相应的管理规范，既要形成良性竞争机制，也要合理控制规模，既不能造成资源浪费，又要保证人们对健康的需要。

国外的许多干细胞库是由政府投资、国家来运作的非盈利研究机构，而且自体库与公共库分开经营。在国内，公共库和自体库共同经营，除了骨髓库之外，大多数由社会资金投入建设。由于国家财政投入不足，市场销售量有限，干细胞库入不敷出，举步维艰，主要靠概念股或其他收入弥补。如果国内的干细胞库只靠现行的政府少量引导性投入或社会捐赠的经费运行，将难以维持长期运转和可持续发展。由于干细胞库的建设和发展带有一定的公益性，需要政府增加投入并与企业联合，且公共干细胞库应以政府资金投入为主，让企业参与进来入股经营，从而使干细胞库能够正常运行。国内只由企业投入的干细胞库也存在许多问题，干细胞库都具有商业性，相关干细胞产品非法使用、商业炒作、夸大疗效、高额收费，商业利润惊人，性价比严重失衡。政府对干细胞的保存及产品的价格应制定统一标准，监督部门要加强对企业的监管力度，有效地调控干细胞产品市场，使干细胞库能够长远发展。

除了造血干细胞之外，其他干细胞库尚缺乏技术和管理规范，实验室制备技术体系尚不完善，没有标准的操作规程和健全的质量管理系统。在管理层面，政府应根据干细胞技术的发展，及时制定与技术发展相适应的管理规范，依规实施规划、设置、备案和动态监督管理，健全监督管理和服务保障机制。除了监督管理之外，政府还应该在政策扶持、资金引导、服务保障方面给予倾斜，管理与服务应有利于促进产业发展，而不是限制发展。在技术方面，目前我国只是针对脐带血造血干细胞颁布了一系列的法规和规范，例如《脐带血造血干细胞库管理办法》《脐带血造血干细胞库技术规范》及《脐带血造血干细胞库设置管理规范》等，并没有涉及非造血干细胞类干细胞库。不同来源的干细胞在伦理、采集、制备、鉴定、储存、基本生物特性及功能反面均有一定差异，不能完全遵循《脐带血造血干细胞库技术规范》，应该根据不同干细胞的特点建立相应的制备、储存和质量控制技术规范。只有建立标准化的技术规范，强化管理制度，才能保证干细胞产品的质量和安全。

在干细胞分离、运输及保存过程中，总会因为一些主客观原因导致一定比例的干细胞最终不能正常入库，如胎盘发育不良、脐带血管畸形、微生物检测阳性等都会造成干细胞无法正常采集入库。即使技术再先进的干细胞库本身也无法保证每一份干细胞都能合格入库保存，因此就会产生一些因干细胞无法入库导致的纠纷。所以干细胞库应该与保险公司合作，为储存者提供完善的保险制度。这样万一意外发生，储存者就可获得可观的赔付，保险公司也增加了新的险种，而干细胞库本身也少了许多不必要的赔付纠纷。建立干细胞保险机制，将会为干细胞储户、保险公司和干细胞库三方提供有利的、新型的生命科学社会保障机制。

信息化管理是干细胞库建设和发展的必备条件，现代信息技术在干细胞库中的应用，可以大大提高管理效能，降低人力成本，提高质量。基于物联网的智能实验室管理可以对干细胞库实施全程、动态监督管理，管理者可以随时收集、了解和查询个方面的数据、实物和进展情况，发现问题和解决问题。可以把干细胞信息系统与互联网对接，应该建立全国、全球干细胞互联网的信息系统，使储存的样本和资料能够互相连通，为国内外患者提供干细胞资源和技术查询服务，实现全球现有干细胞资源的共享，促进干细胞库之间的交流与合作，更好地为社会服务。