科學家成功分離人體胚胎幹細胞的新聞曾轟動了世界，科學家設想，如果分離胚胎幹細胞成為可能，那麼種種人體臟器的再生就不再是夢想。
我們知道，蜥蜴的尾巴斷了能夠再生，蠑螈和大鯢除了尾巴，四肢和雙眼也能部分再生。至於水螅和片蛭這樣的生物，即使把它們切碎，也能再生為一個個個體。而胚胎幹細胞是在構成人體細胞中具有特殊分化功能的細胞，如果分離胚胎幹細胞成為可能，那麼種種人體臟器的再生就不再是夢想，而且已經具有了現實可能性。
人的再生能力如何呢？人的皮膚稍微受傷大致可以復元，骨折後經過適當的治療也能夠重新接好。為了實現肝移植採用的肝臟組織，隨著細胞的增殖可以恢復原有的機能；像紅血球這樣的血液細胞，以及胃腸黏膜、皮膚上皮細胞等都能夠反覆再生。但是，一旦失去手足或內臟機能嚴重損壞，那麼機體本來具有的機能便很難恢復，器官也不會再生。
那麼，人體組織和臟器的再生，在可以預見的將來是否具有實現的可能性呢？
解決臟器供應難題
人體組織由於藥物無法治癒的病創導致的功能異常，目前主要依靠移植人工臟器和臟器移植互為補充，在挽救許多患者生命的同時，也提高了他們的生存質量，使他們回歸社會成為可能。然而遺憾的是，人工臟器和臟器的移植還有許多難點需要克服。比如，人工臟器還不能充分發揮機體功能，用於臟器移植的人工材料還不能與機體很好地相容。因此，植入人工心臟辨膜的病人為了防止形成血栓就必須每天服用藥劑。隨著時間的推移，植入人工關節的年輕患者由於人工材料的磨耗，常要再施手術。
另外，臟器移植面臨的最大難題是能夠提供的臟器「絕對缺乏」。美國是臟器移植的「大國」，然而提供臟器移植的人數卻在逐年持續減少。這使需要移植臟器的患者等待時間一再延長。退一步說，即使移植成功，由於不是本人的臟器，患者必須不斷服用具有副作用的免疫抑制劑，以控制機體的排異反應。
不依賴人工臟器和他人提供的臟器，若能憑藉本人擁有的自然治癒能力讓已喪失的機體組織和臟器再生的話，那是最理想的，以此為目標便是再生醫學產生的背景。
構築細胞的支撐組織
怎樣才能讓失去的機體組織再生呢？要讓機體組織再生，就必須在構成機體組織細胞增殖的同時，構築細胞的支撐組織。通過對再生機體組織的研究發現，蠑螈和水螅的身體和人的骨骼及肝臟等，能以大致相同的構造實現再生。不管是前者還是後者，幹細胞都在機體組織的再生中起到了重要作用。
幹細胞被定義為：具有多次反覆分裂和自我複製能力，能夠在各種機體組織內分化的具有多分化能力的細胞。這裡提到的幹細胞是指在所有細胞中，從能夠分化的胚性幹細胞到已經進入機體並負有使命的組織幹細胞，涉及的幹細胞多樣而複雜。
工欲善其事，必先利其器。為了實驗機體組織的再生，首先必須掌握「工具」。所謂「工具」指的是細胞、成為立腳點的支持體和讓細胞增殖和分化的因子。目前，用與機體組織再生的細胞與其說是幹細胞，不如說是由幹細胞略微分化而成的前驅細胞和芽細胞（古芽細胞等）。如果不能採用來自患者本身的細胞，就只能採用來自別人的細胞。在這種情況下，就得想辦法克服機體的排異反應，比如考慮通過遺傳基因重組去除細胞的抗原性。
構築機體組織的「工具」
在構築機體組織時，必須有成為組織的「構架」和「立腳點」的支持體。在構築完成的機體組織中，這種支持體被稱為「細胞外基因」。在再生醫學中，由於把握來自機體本身的細胞外基體是很困難的事，只能代之以人工細胞外基體。作為人工細胞外基體使用的是立體的海綿狀骨膠原，此時大量細胞能夠進入其中。由於骨膠原在機體內能被分解，可以隨著組織再生被機體全部吸收，因此給已深入人工細胞外基體內部的細胞提供營養是十分重要的。
要確保必要的細胞核「立腳點」，必須讓分裂的細胞數量大幅度增加。控制細胞分裂的是一種被稱為「細胞增殖因子」的蛋白質。要實現機體組織再生，必須把尚未分化的細胞導入需要再生的組織。
那麼，在什麼時候給予什麼樣的刺激，幹細胞會分化、增殖，並在特定的組織內再生呢？目前沒有弄清的情況還很多。不過，由於這一領域的研究進展迅速，在不遠的將來，我們有可能大量掌握期望「製造」組織的細胞增殖和分化因子。
機體組織的再生在體內、體外都可以進行。在體內實施機體組織再生時，細胞、人工細胞外基體與細胞增殖和分化因子三者，並不是經常必不可少的。在體內實施機體組織，體內已經準備了必要的「工具」，機體本身會提供。不過與在體外的工廠化大量生產皮膚相比，利用體內環境實現機體組織再生，要想大規模生產是很難的。
正在實用化的嘗試
下面介紹幾個臨床得到的機體組織再生的例子：歷史最長的是皮膚的再生。目前，無論是在體外還是在體上皮膚都能再生，在體外實行皮膚再生時使用的是骨膠原和廣泛用於手術吸收性縫合線、以聚乙二醇為主要成分的立體多孔體，把皮膚細胞植於其上（一般使用新生兒細胞），這種培育成的皮膚已實現工廠化生產。
皮膚組織由外層的上皮膚組織和內層的真皮組織兩層構成。真皮的再生在患者的皮膚缺損部位進行。再生真皮時，只要把骨膠原的海綿狀薄片植於皮膚的缺損部位就可以了，來自缺損部周圍的正常皮膚的纖維芽細胞進入海綿狀薄片內，骨膠原內分泌的真皮組織便實現了再生。
科學家也試驗了關節軟骨再生，比如，讓採自患者的正常軟骨細胞在體外增殖，將逐漸增值的軟骨細胞預先植入患者正常的細胞外基體，再移入病患部位，於是軟骨組織便在人體內開始再生。
類似顎骨這樣的較大骨骼發生缺損，只靠填補「空間」的辦法再生是相當緩慢的，必須使用患者自身的細胞，最常使用的是骨髓細胞。骨髓細胞中存在的骨幹細胞分化成骨芽細胞，生成構成骨骼成分的基磷和骨膠原，於是骨骼組織便實現了再生。
多種組織再生在研究中
尚未達到的臨床應用水平，而利用動物實驗進行再生研究幾乎涉及所有的人體組織。類似人類腎臟和心臟一類內臟器官，類似人的四肢這樣的複合組織的再生，在目前的技術條件下還十分困難，在這方面的研究幾乎還沒有起步。
對於末梢神經的再生，科學家進行了長時間的研究。末梢神經纖維因外傷等原因被截斷時，將兩端神經纖維原樣放置，讓骨膠原纖維組織進入斷面之間，斷面便能結合。在這個過程中，把兩段神經纖維用中空管連接，中樞神經產生的神經纖維會伸展至已死亡的神經末梢斷面。即使末梢一端神經纖維已經死亡，由於可以沿自然途逕到達神經末梢，以中空管為憑藉的神經纖維很容易延長。不過現階段，將神經纖維用中空管應用於臨床，要讓神經纖維延長到10釐米長是不容易做到的，而且必須改善吸收性中空管的內部狀況，增加中空管的營養增殖因子和細胞連接因子。
除了上述人體機能組織的再生研究，目前人體小血管、中樞神經、大腦細胞等組織的再生正在研究，其中若干種開始進入試驗性的臨床應用。
利用生物人工臟器
像肝臟和胰臟這樣的由體內重要組織合成的臟器，僅用人工心臟和人工腎臟一類人工材料組成，在現代技術水平上幾近不可能。科學家的思路是充分利用細胞，這就是混合型的人工臟器或被稱為生物人工臟器的細胞材料複合體。生物人工臟器的代表作便是短時用於體外循環的生物人工肝臟和長期埋入人體的生物人工胰臟。
生物人工臟器利用死者和動物的細胞，分解血液中的致病物質，分泌與葡萄糖濃度相應的胰島素。但是來自死者的同種細胞和來自動物的異種細胞，對於患者來說都是異物。因此，使用人工臟器的患者不得不服用免疫抑制劑以控制排異反應，用人工材料隔離異種細胞，還得對生物人工臟器採用避免排異反應的設計。
在生物人工肝臟方面研究的最廣泛的類型是將從豬體內分離出的肝細胞，植入中空管構成的組件內。生物人工胰臟是將在胰臟內分泌胰島素的微小組織———胰島包入免疫隔膜內，免疫隔離膜不但可讓黴素，也可讓胰島素和供給細胞的營養物質透過，但將患者血液中的免疫系統細胞和蛋白質阻擋在外。在歐洲和美國，生物人工肝臟和生物人工胰臟都已用於對患者的治療。
再生醫學前景
再生醫學的最終目的是保存幹細胞，在某種機體組織需要的時候，在幹細胞中加入細胞增殖和分化因子，於體外再生這一組織，進而用於治療。
為了讓以治療為目的組織細胞分化，就必須確切搞清不可少的細胞分化因子的情況，對於細胞分化的實實在在的研究還剛開始。對於細胞增殖分子來說，比細胞分化因子需要更多深入了解，但是許多細胞增殖因子還很難把握。不過，由於機體組織再生的基體材料和免疫隔離膜均屬於人造物質，是在適應使用目的的條件下提供的，掌握難度不大。
為了實現再生醫學的臨床應用，起碼要在人體外或體內人為地創造一個用於機體組織再生的環境。為再生醫學早日實現，制在人體內開闢一個「空間」環境，是從比較簡單的方式入手的有效方法。
科學家指出，讓有種種機體組織複合構成的手臂、腎臟一類複雜組織實現再生的基礎研究，也必須儘快開展。(記者 沈英甲)