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绝处逢生的希望——干细胞研究最新进展
http://www.100md.com 2001年9月1日 《中国保健》 2001年第9期
     正当人们欢呼人类基因组工作框架图宣告完成的时候,一个蓄势已久的“干细胞”狂澜也开始席卷而来。人们已预见到干细胞尤其是胚胎干细胞在医学乃至整个生命科学中的巨大潜势。科学家预测,如果此项研究进展顺利,那么在3-5年内将使肝病、血液病、糖尿病、角膜病、早老性痴呆症得到有效治疗。10年内,可以全面实施治疗性人体器官克隆,甚至实现人体器官模块化目标。干细胞生物工程为人类最终战胜顽症展现了新的曙光。

    揭开“万用细胞”的神秘面纱

    干细胞的“干”,译自英文“Stem”,意为“树”、“干”和“起源”。类似于一棵树干可以长出树杈、树叶、开花和结果等。干细胞分三类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞可以分化成人体的各种细胞, 这些细胞构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞,随后,它可以继续分化出许多全能干细胞,提取这些细胞中的任意一个置于子宫内,就可发育出一个完整的人体。全能干细胞在进一步分化中,形成各种多能干细胞。多能干细胞进一步分化成专能干细胞,后者只能分化成某一类型的细胞,比如神经干细胞可以分化成各类神经细胞,造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。
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    由于干细胞是未成熟细胞,它未充分分化,具有再生各种组织器官的潜在功能,因此人们便称之为“万用细胞”。人们寄希望于利用干细胞在体外繁育出各种组织或器官,并最终通过移植它们来代替病变的组织或器官。如果有一天,人们在年老时能用上自己婴幼儿时期采集保存的干细胞及其衍生组织器官,那么人类长生不老的梦想就有可能成为现实。

    两只鹦鹉的故事

    最近,美国哈佛大学的科学家做了一次有趣的实验,研究者们首先教会两只鹦鹉唱歌,然后把其中一只鹦鹉的脑中枢神经破坏,这只鹦鹉就失去了唱歌本领,他们再把从另一只鹦鹉身上提取的干细胞注入这只受损的鹦鹉体内。不久,奇迹出现了,那只不会唱歌的鹦鹉同先前一样会唱歌了,原来,干细胞在进入异体后,根据受体的信息修复,整合出受体中受损细胞的原始功能。

    如果这项技术用来治疗人类受损的组织和器官,比如你的眼睛近视了或眼球受到了损害,那么只要从其他适合的健康人眼球内提取出干细胞,就可以使你的眼睛得以恢复。心、肝、脾、肺、肾有了毛病,还需移植新的器官吗?有了干细胞就大可不必了,只要将其他适合的健康人相应的细胞注入体内,便可以达到器官移植的目的。这样不但可以防止机体的排斥反应,还可以避免法律以及社会伦理方面的争议。
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    瘫痪的兔子也能爬行

    几只瘫痪的兔子,经过神经干细胞移植,其肌力明显恢复,并且能够爬行。这是河南医科大学最近进行的一项科学研究,为瘫痪病人重新站起来带来了新的希望。

    据主持这项研究的神经外科副教授杨波介绍,由河南医大组成的神经干细胞联合攻关小组,去年8月成功地进行了人类胚胎神经干细胞体外培养,同年11月,他们又成功地开展了人类成体神经干细胞的研究,并完成了神经细胞储存及复苏研究。在这一研究基础上,他们通过横断脊髓,造成后肢完全瘫痪的动物模型,然后应用体外培养,同年11月,他们又成功地开展了人类成体神经干细胞研究,并完成了神经干细胞储存及复苏研究。在这一研究基础上,他们通过横断脊髓,造成后肢完全瘫痪的动物模型,然后应用体外培养的神经干细胞移植到动物身上,获得了显著效果,瘫痪动物肌张力逐步恢复,并且能够爬行,表明它的神经细胞已经再生了。

    中枢神经细胞一直被认为是体内最难再生的细胞,当这些细胞受到脑外伤或其他疾病破坏时,常导致难以治愈的神经功能障碍如瘫痪等。而神经干细胞则具有分裂增殖及多样性分化的特点。因此,通过培养神经干细胞并进行移植,可用于治疗多种神经系统疾病。
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    蒋先生何以脱离死神魔掌

    5年前,当42岁的蒋先生被确诊为再生障碍性贫血时,他心胆俱裂。要知道,患上这种病十之八九无法存活。家人遍访名医,得到的总是摇头与安慰。一日,家人打听到上海市第一人民医院的王椿教授已施行多例外周血干细胞移植治愈再生障碍性贫血的消息,怀着一线生的希望,蒋先生来到上海。

    经过HLA配型,蒋先生大哥的血与他完全匹配。专家小组为蒋先生进行造血干细胞移植成功后,他的血色素增至90克/升,心脏功能恢复正常, 原有的胸闷及心悸等症状消失,经过基因方法鉴定,供体的造血干细胞已在患者身上植活。现在,蒋先生能像常人一样生活、学习和工作了。

    王教授解释说,人体的血液细胞包含红细胞、白细胞和血小板,是造血干细胞通过不断增殖与分化所产生的后代。我们找到了造血干细胞,就等于找到了根治某些血液疾病的方法,因为只有它才是人类血液的“种子”。
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    小朱力亚成了新闻人物

    正当德国国内在对是否禁止胚胎干细胞研究争论不休之际,波恩的科学家就干细胞治疗遗传病给出了一个鲜活的实例,成功地为一名未出生的男婴在母腹内进行了干细胞移植。现年2岁的小朱力亚6月1日在波恩召开的产科医疗大会上公开露面。

    朱力亚患有严重的免疫功能低下疾病,缺乏免疫细胞。科学家成功地用取自斯德哥尔摩干细胞库存的干细胞为其进行了细胞移植。一般情况下是在胎儿出生后采用骨髓移植法进行治疗,当一定的组织特征吻合后,才有可能成功,否则会出现排斥反应,但是,在出生前进行这种疗法,便不会出现这种外来组织排斥现象。朱力亚的一个姐姐就患有这种疾病,有一点感染或受凉就可能引发多种疾病,每种疾病都有可能危及生命。

    波恩大学医院产科汉斯曼教授宣称,这是未来疗法的科学成就,并希望将来能以同样的手段治疗多种遗传性疾病,给婴儿以更多的生存机会。
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    器官再生将梦想成真

    蜥蜴的尾巴被切断后会重新长出,蝾螈具有再生失去的手脚及眼睛的功能。即使体长只有1厘米左右的真涡虫,哪怕被切成0.2毫米见方的骰子状颗粒,照样能恢复到原来的形状。长期以来,人们一直认为除了皮肤、血液及骨头等极小部分之外,人类已经丧失了上述再生功能。

    然而,自从美国科学家成功地分离出胚胎干细胞,掀起了一股世界性人体再生医疗技术研究热潮。胚胎干细胞能够培养心脏、骨骼、神经细胞、血细胞、皮肤细胞、角膜及眼球等各种组织器官,并用于置换人体内因疾病或外部损伤而丧失功能的组织器官。一旦掌握了胚胎干细胞的分离和诱导分化技术,那么,人体各种组织和脏器的再生就不再是梦想。

    再生医学中使用的细胞,最为理想的是不会发生排斥反应的自身干细胞。目前,软骨、血管、心脏瓣膜、心肌、韧带、角膜、视网膜等组织的再生正在研究之中,部分已进入试验性的临床应用。一些较为复杂的器官,如肾脏、心脏等人类器官的再生,由于目前受技术的限制,研究尚未起步。尽管如此,科学家们仍乐观地预期利用干细胞定制自身所需的组织器官,朝着再生医疗研究大踏步地前进。☆

    (责编:元健), http://www.100md.com(林 日)