干细胞(Stem Cell)作为新兴的生物学名词,近几年频繁出现在媒体中,相关研究进展也广受关注.很多人一提到干细胞,就会想到这是一种特殊的、可以当作"灵丹妙药"包治百病的"万能细胞".这只说对了一部分,其实,干细胞并不单指一种细胞,而是一类具有共同特征细胞的总称.其治疗原理也不是像药品那样通过消除细菌、病毒来发挥作用,而是用来修复人体的受损组织.简单地说,干细胞主要用于再生医学而非病理学领域.
英国《自然》杂志网站这样介绍干细胞,从共同特征上来说,生物显微镜干细胞是一种未充分分化(指母体细胞经过增殖、发育成为组织细胞的过程)、尚不成熟的细胞.其神奇功用在于,它具有再生各种组织器官的潜在功能,医学界称之为"万能细胞".根据细胞所处的发育阶段划分,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞;根据干细胞的发育潜能可分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞.胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞.
干细胞的用途非常广泛,涉及医学的多个领域.目前,科学家已能在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为"种子",培育出人的一些组织器官.干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,将产生一种全新的医疗技术,也就是再造人体的组织器官,从而使人能够用上自己或他人的干细胞或由干细胞衍生出的组织器官,来替换自身病变或衰老的组织器官.目前,肾脏、肝脏及肢体等的移植普遍存在配型困难、供应不足等问题.如果用采集下来的干细胞再生出组织器官,上述难题将迎刃而解.
担心胚胎被买卖
奥巴马的解禁让生物学与医学界拍手称快.据《纽约时报》12日报道,美国先进细胞技术公司首席科学家罗伯特·兰扎认为,解禁标志着美国胚胎干细胞研究进入新时代.
在干细胞家族中出现频率最高的当属胚胎干细胞,这也是布什政府联邦法案进行限制的研究领域,针对干细胞研究的伦理争议也主要在这里.胚胎干细胞是指从胚泡(由50～100个细胞组成的早期胚胎)外胚层未分化的内部细胞团中得到的干细胞,由于几乎处在"生命之初",处在此时的干细胞分化潜能也最大——可以发育成身体内200多种体细胞中的任何一种.
同胚胎干细胞相比,成人身上的干细胞只能发育成20多种组织器官,而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官.但是,如果从胚胎中提取干细胞,就必须破坏胚胎.此步骤在许多支持生命团体(Pro－life)的人士看来,是对生命的破坏.宗教团体还担心,一些生物科技公司为获利而用体外受精培养大规模囊胚(胚胎发育过程的早期形式),甚至专门收集流产婴儿.反对胚胎干细胞研究的人认为,生命被商业买卖是绝对不可接受的.
十大疾病可望被攻克
虽然干细胞疗法离真正成为一种通用型疗法还有很大距离,目前利用干细胞进行器官再造、移植皮肤、治疗白血病等还存在诸多技术难题,但奥巴马总统的这一解禁,还是让科学界一片欢腾.据《美国新闻与世界报道》周刊3月13日报道,在不远的将来,以下10种疾病可能在干细胞研究的春风下被率先攻克.
1．脊椎损伤
神经细胞曾被认为是无法再生的,事实上,成人后我们很难获得新的神经细胞来弥补原有细胞的损伤.威斯康星州大学的研究人员曾成功将胚胎干细胞催化为神经干细胞,接着成为运动神经细胞,并最终成为脊髓运动神经细胞.这意味着,用干细胞治疗脊椎损伤是可能的.
2．糖尿病
这种疾病因患者体内免疫系统中产生胰岛素的细胞受损引起,干细胞疗法的目标是取代这些免疫细胞.去年,科学家们成功将小鼠胚胎干细胞生成可以产生胰岛素、进行血糖调节的胰岛细胞,研究人员希望有一天能在人体内实现这一转化.
3．心脏病
目前心脏病在全美乃至全球都是数一数二的杀手,但显微镜医学界对这种病拿不出更好的疗法.科学家正在试验将干细胞培养出的肌肉细胞植入心脏,以帮助受损的心脏恢复"动力",这一实验已在动物实验中取得了成功.
4．帕金森氏症
帕金森氏症是脑神经细胞减少等原因引起的神经功能障碍疾病.在1996年亚特兰大奥运会开幕式上,美国拳王阿里就是在身患此病的情况下颤巍巍地举起火矩的.研究发现,胚胎干细胞可以产生帕金森氏症患者缺少的、能产生多巴胺(一种神经递质,可影响人体情绪)的神经细胞.
5．阿尔兹海默症
阿尔兹海默症又称老年痴呆症,该病可破坏或杀死脑细胞,造成记忆力丧失、反应迟钝等.已有动物实验表明,干细胞在植入实验动物脑部后可修复部分脑细胞,显著缓解症状.
6．肌萎缩性侧索硬化症(ALS)
该病患者运动神经元细胞受到伤害,进而全身逐步麻痹甚至死亡,目前无有效疗法.科学家正在尝试将干细胞诱导成运动神经细胞,希望在植入病人体内后可恢复他们的运动机能.
7．肺部疾病
研究人员已用胚胎干细胞培养出了可供移植的肺部组织.这些肺部组织可用于修复病变或因车祸、子弹穿透、运动受伤等受损的肺部.一项研究表明,这种方法可用于小鼠肺部组织修复.
8．关节炎
目前,全球有超过200万名患者遭受关节炎的折磨.这是一种严重的骨病,可导致患者不能行走,终生处于痛苦之中.研究人员已将干细胞培养出的软骨、骨组织用于人体治疗,相关疗法已较为成熟.
9．镰刀型细胞贫血病
这是一种20世纪初才发现的遗传病,患者体内的红细胞在显微镜下呈弯曲的镰刀状.科学家正尝试用基因疗法进行治疗,将干细胞疗法与基因疗法结合起来也是一种不错的选择.研究人员将在实验室制备的造血干细胞输入小鼠体内,可明显缓解贫血症状.如果治疗取得成功,相关研究也可能用于其他遗传病.
10．器官移植
这是目前科学界投入经费最多、最热门的干细胞研究项目.胚胎干细胞可以培养成任何人体器官.去年,美国研究人员用从一只刚出生的小鼠身上提取的干细胞,培育出了一颗能够跳动的"鼠心",这让器官移植看到了新希望. [上海光学仪器厂]
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