幹細胞は人体の動態バランスを維持するタネ細胞
人体は幹細胞の増殖と分化によって細胞の更新を実現しています。成年したことが細胞の増殖と分化が完了した意味ではなく、依然として制御されている組織の更新プロセスが保たれています。骨髄、上皮組織など一部の組織には、分化によって老衰、死亡した細胞を代替するため新細胞が絶えず生成しています。生体内細胞の動態バランスを保っているのは幹細胞の増殖です。幹細胞は自己更新組織という特定した位置に存在する成長の遅い細胞です。その子細胞の一部分には元の細胞の増殖する能力が残っています。その他の一部は多系統の細胞に分化することによって様々な機能細胞を形成し、組織器官を絶えず更新と修復を繰り返させています。幹細胞のこのような自己維持及び全能性の特徴が、幹細胞を組織再生の基礎にしました。機能から言うと、幹細胞は分化した細胞の機能を執行するのではなく、特化細胞を生成するタネになる細胞です。
幹細胞は生命の起源になる細胞
単細胞受精卵（一代目幹細胞）からはじめ、卵割と呼ばれる段階を経て、内部細胞塊という生体になる部分が生成し、生体器官の形成と生後の発育の一連のプロセスによって人体が形成されます。幹細胞は一方では時間軸に沿って順序良く分化を行い、様々な細胞を形成しています。一方はまた予定された全体の構成図のとおりに厳格に増殖、転移、配列及び他のタイプの細胞と組合せ、様々な組織と器官を形成し、完成した個体にたどりつきます。
幹細胞の機能が生体の発育、成長、老化の段階を表す
早期の幹細胞は増殖・分化する能力が強いため、死亡する細胞数より発生する細胞数のほうが多く、生体を成長・発育の最もよい状態にしています。生体の発育が成熟したことに伴って、幹細胞の増殖・分化する能力が安定状態に近づいてきます。このときの幹細胞が随時に新しい細胞を作り出して老化した細胞を代替します。このことによって体内細胞の安定した更新状態を保ち、各組織の機能の安定を維持でき、生体を成熟した状態にします。しかし、生命体全てが成熟の段階から老衰に進行しなければなりません。体内幹細胞の絶えず増殖と分化が必然的に幹細胞群の老化と減少を引き起こします。体内細胞の安定した更新が損なわれ、新生した細胞が老衰した細胞と代替することができなくなります。その結果、各組織の機能が低下し、最終的に人体が老衰に向かわれてしまいます。
移植された幹細胞の帰巣と分化
幹細胞巣とは幹細胞、周辺細胞とそれら細胞の分化・増殖を制御する関連因子によって構成した、動態バランスが維持する性格を有する局地環境のことです。移植された胚性幹細胞が生体の需要に従って体内の相応位置に転移し、自主的に各組織器官の幹細胞巣に位置を定めます。このプロセスは幹細胞の帰巣と称します。胚性幹細胞はまた形を定めていないため、容易に新しい環境に順応し、新環境の特徴を有する幹細胞に変化することができます。新環境特徴の幹細胞は組織の需要に応じて、相応する幹細胞に分化することができます。組織の細胞を更新させ、各システム内の動態バランスを回復させます。
例えば、移植した胚性幹細胞は肝臓微環境の影響によって、肝臓幹細胞に変わります。そして 周囲の細胞の影響を受けて、新たな肝臓細胞を作り出します。
幹細胞の選択及分类
どの種類の幹細胞を選ぶかは幹細胞の応用において一番の問題となっています。生命の発育順番から以下の分類ができます。
