韩国和美国科学家首次成功利用克隆人类胚胎培育出了人类干细胞。当前,干细胞生物学和干细胞生物工程的飞速进展与重大突破正日益引起人们的高度关注,已经成为继人类基因组测序之后最具活力、最有影响和最具应用前景的生命前沿学科。克隆胚胎干细胞与传统胚胎干细胞究竟有何不同?我国干细胞研究有哪些重大进展?干细胞临床应用研究能治什么病?
专家们强调,科学研究应该是透明的,尤其是有关生命科学的研究,科学家更应及时将研究目的、成果、手段及预后用科普的方式告知公众。这一方面可使人们正确认识和理解相关科学内涵、益处或问题,同时也可避免歧义或混乱,并由此获得公众的支持或知情选择权的实现。
避免免疫排斥最关键
有关专家介绍说,如果能控制干细胞的分裂过程,便可以制造不同的细胞,代替病人已坏死的细胞,例如帕金森病人有缺陷的脑细胞,糖尿病人不能制造胰岛素的胰脏细胞等。但对于需要移植干细胞进行治疗的病人来说,如果使用的是别人的胚胎干细胞,就可能遭受自身免疫系统的排斥。
克隆人类胚胎是将卵细胞的遗传物质取出,只留下卵细胞中具有激发胚胎生长能力的细胞胞浆,然后将外源供者成熟体细胞的DNA注入卵子。由于可以将病人体细胞中的DNA作为来源,所以来自克隆胚胎干细胞中的遗传物质将与病人的遗传物质一致,不会受到病人免疫系统排斥,所以许多科学家认为克隆胚胎干细胞可能更具有临床应用的潜力。根据目前公布的资料来看,韩国和美国科学家采用了一些独创性的技术革新,如以往注入的DNA都来自另一个供者,而这次的DNA全部来自供卵妇女本身的卵丘体细胞,这样可能使DNA和新的“居住”环境更加相容。另外,此次研究有16名健康妇女志愿捐献了242个卵细胞以及卵丘体细胞。有如此多的新鲜卵细胞可用,研究人员因此得以尝试各种技术和化学添加剂来培养克隆胚胎。有关专家指出,常用的“治疗性克隆”这个词不好,容易和“生殖性克隆”,即克隆人相混淆,应称为核移植干细胞治疗技术。
可塑性研究是热点
中国医学科学院组织工程研究中心主任赵春华教授认为,干细胞可塑性是当前干细胞研究的突破性进展之一。所谓“可塑性”是指某一特定组织的干细胞在适当条件的刺激下,可以分化为其他组织的细胞,实现跨系统,甚至跨胚层的分化。如造血干细胞原认为只能向血细胞分化,但新的研究发现,他们也能分化为肌肉、肝脏或神经细胞。对于干细胞的可塑性机制,赵春华教授等在国际上最早提出了“原始干细胞亚群学说”,即原始干细胞亚群是胚胎发育成熟后逐渐丢失部分分化潜能,然后储存在某些组织器官中,是机体生命过程中组织新陈代谢和修复再生所必须的细胞来源。原始干细胞亚群的纯化和扩增将开辟干细胞修复与移植的新途径,而且还能够避免胚胎干细胞应用的伦理问题和免疫排斥障碍。目前,他们已从骨髓、肌肉、皮肤、胰腺等多种组织中,分离出一种具有向成骨、脂肪、神经等分化能力的特定细胞群体。
北京大学干细胞中心主任李凌松教授也提出了对于干细胞可塑性的新论点,并从肝脏、软骨、骨髓等分离出具有间充质干细胞特征的细胞群体。这些细胞在体外均有向多种组织细胞分化的潜能,因此他们认为,人体的其他组织可能都具有此种类型的细胞。
临床治疗应用最重要
无论是科研工作者还是临床医生,尤其是急需救治的危重病人,干细胞的临床应用研究进展是人们最为关注的焦点。由于现有药物、手术对糖尿病、神经损伤、急性心肌梗死等疾病的治疗有明显的局限性,所以人们热切希望干细胞移植新技术能提供更好的治疗方法。南京市第一医院陈绍良教授与中国医学科学院组织工程研究中心合作,开展了自体干细胞移植治疗急性心肌梗死的研究,这项国内目前最大的对照研究显示,34例干细胞移植患者的心功能改善明显好于对照组。
解放军304医院付小兵研究员采用干细胞修复皮肤损伤的研究发现,间充质干细胞在体内外均能分化为内皮细胞、导管细胞和表皮细胞,可对深度皮肤烧伤有明显促进愈合作用。吉林大学的研究者成功地完成了从胰腺中的非胰腺细胞诱导表达胰岛素的方法。我国是人口大国,各种重大疾病均有高发记录,如重症肝病患者达3150万人,糖尿病患者5800万人,约有300万眼病患者等待角膜移植。干细胞研究成果将直接造福于这些目前尚无特效疗法的患者。