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???????????????????????????????????????????????????????????????? 來源：科學(xué)時(shí)報(bào) 發(fā)布時(shí)間：2008-11-11
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??????????? 嘉賓：韓忠朝 全國政協(xié)常委 九三學(xué)社主委 細(xì)胞產(chǎn)品國家工程研究中心主任
????? 世間生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的，我們?nèi)梭w也是這樣。構(gòu)成人體的第一個(gè)細(xì)胞，就是受精卵。受精卵慢慢發(fā)育、分裂，成幾何倍數(shù)增加，由1個(gè)變成2個(gè)，2個(gè)變4個(gè)，4個(gè)成8個(gè)……一直不停地增加，當(dāng)達(dá)到一定的數(shù)量和條件時(shí)，便發(fā)育成比較健全的人體。
??? 人生下來后，體內(nèi)各器官細(xì)胞通過新陳代謝來發(fā)揮生理功能、維護(hù)身體健康。人體細(xì)胞不停地進(jìn)行新陳代謝，每分鐘有3億個(gè)細(xì)胞死亡，每天體內(nèi)大約有10~50萬億個(gè)細(xì)胞被新陳代謝。這些死去的細(xì)胞由誰來補(bǔ)充呢？人體的絕大部分細(xì)胞因?yàn)楦叨确只鶗?huì)失去再分裂的能力，但是，機(jī)體在發(fā)育生長過程中會(huì)保留一定數(shù)量的尚未分化、具有多向分化潛能、自我更新能力的原始細(xì)胞，這些就是干細(xì)胞。機(jī)體保留這些干細(xì)胞的目的就是用于新陳代謝所死去細(xì)胞的補(bǔ)充。
??? 干細(xì)胞的這種被譽(yù)為“源泉細(xì)胞”的功能的發(fā)現(xiàn)和概念的提出可追溯至1868年，德國生物學(xué)家Haeckel 首先用干細(xì)胞 (德語Stammzelle) 一詞描述作為多細(xì)胞生物共同祖先的單細(xì)胞生物，或者是胚胎發(fā)育初始的受精卵細(xì)胞。幾乎與此同時(shí)，血液學(xué)家們?cè)谘芯吭煅到y(tǒng)的發(fā)育過程中，也用干細(xì)胞來定義可能存在的各種造血細(xì)胞的共同祖細(xì)胞。1896年,Pappenheim 用干細(xì)胞一詞來描述紅細(xì)胞和白細(xì)胞的共同祖細(xì)胞，即類似于今天的造血干細(xì)胞的概念。由于實(shí)驗(yàn)手段的限制，關(guān)于造血干細(xì)胞是否存在的話題一直爭(zhēng)論了幾十年，直到1964年，James Till 等人通過實(shí)驗(yàn)證明了造血干細(xì)胞的存在.歷經(jīng)100多年，隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究手段的發(fā)展，人們對(duì)干細(xì)胞的理解逐漸深化。
??? 本專欄旨在通過對(duì)干細(xì)胞研究的基本知識(shí)和近年取得的新進(jìn)展作一系列介紹，使干細(xì)胞理念更為廣大民眾所認(rèn)知，以推動(dòng)干細(xì)胞科學(xué)知識(shí)的普及和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
??? 目前公認(rèn)的干細(xì)胞的定義是指一類具有自我復(fù)制和分化為多種特定組織細(xì)胞能力的原始細(xì)胞。根據(jù)來源，干細(xì)胞可以分為胚胎干細(xì)胞（Embryonic stem cell）、胎體干細(xì)胞(Fetal stem cell)和成體干細(xì)胞(Adult stem cell) 三大類。根據(jù)其分化功能，干細(xì)胞可以分為全能干細(xì)胞（Totipotent sten cell）、亞全能干細(xì)胞（Pluripotent stem cell）、多能干細(xì)胞（Multipotent stem cell)和專（單）能干細(xì)胞（Unipotent stem cell）。
??? 干細(xì)胞科學(xué)是一門探討生命有機(jī)體如何從單一細(xì)胞發(fā)展成為完整的個(gè)體，以及如何利用新生細(xì)胞代替受損的成體組織細(xì)胞的新興學(xué)科。這門學(xué)科在理論上專注于探討生命的本源和發(fā)育問題，在實(shí)踐上有望利用新生細(xì)胞為當(dāng)前許多危害人類健康的難治性疾病提供有效的治療手段，因而已成為生命科學(xué)最活躍的研究領(lǐng)域之一。在各國科學(xué)家的共同努力下，干細(xì)胞研究逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化，與我們的日常生活漸行漸近。
??? 1998年，美國科學(xué)家首先從早期胚胎組織中分離得到了人胚胎干細(xì)胞，開啟了干細(xì)胞研究領(lǐng)域的新紀(jì)元。目前，利用生物學(xué)手段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了胚胎干細(xì)胞的體外擴(kuò)增和定向誘導(dǎo)分化成各種組織細(xì)胞，使其既可作為研究胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化和組織形成的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，又可成為臨床治療藥物修復(fù)病變或衰老的組織器官，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。2007年，美、日科學(xué)家聯(lián)合報(bào)道了通過導(dǎo)入特定的胚胎基因，可將人體皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胚胎樣細(xì)胞的新技術(shù)，克服了胚胎細(xì)胞取材不便的倫理學(xué)問題，為胚胎干細(xì)胞的研究提供了新的契機(jī)。需要指出的是，盡管胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展迅速，但目前的實(shí)驗(yàn)技術(shù)還無法克服胚胎干細(xì)胞移植排斥和體內(nèi)致瘤性的問題，因此僅可作為實(shí)驗(yàn)工具，臨床應(yīng)用還有許多障礙需要克服。
??? 近年研究發(fā)現(xiàn)，多種人體組織來源的干細(xì)胞，如骨髓造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、角膜干細(xì)胞等，在體外培養(yǎng)時(shí)具有增殖和多向分化的潛能。由于成體干細(xì)胞取材方便，不涉及倫理學(xué)問題，并且無致瘤性的特點(diǎn)，因而具有臨床應(yīng)用的可行性。目前應(yīng)用最為成熟的成體干細(xì)胞當(dāng)屬造血干細(xì)胞。造血干細(xì)胞移植在臨床應(yīng)用日益廣泛，技術(shù)手段不斷成熟，使得過去很大一部分被認(rèn)為無法根治的疾病得到治愈，挽救了大量患者的生命。干細(xì)胞移植也從最初的骨髓移植發(fā)展到外周血干細(xì)胞移植、臍血干細(xì)胞移植等多種來源的細(xì)胞移植。移植治療的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，包括惡性腫瘤、自身免疫性疾病以及多種難治性遺傳性疾病的治療。
??? 間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal stem cells, MSCs）是當(dāng)今最具有產(chǎn)業(yè)化前景的一類成體干細(xì)胞，它起源于中胚層，可以通過體外誘導(dǎo)方法使其分化為成骨、軟骨、肌細(xì)胞、肝細(xì)胞等用于組織損傷、心臟病和肝硬化的治療。另外，間充質(zhì)干細(xì)胞免疫原性低，異體間使用不但不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)，還具有營養(yǎng)支持和免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)，與造血干細(xì)胞共移植，可以提高植入率，并預(yù)防移植排斥反應(yīng)的發(fā)生，還可以用于自身免疫病的治療。
??? 國內(nèi)外已經(jīng)有骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞治療藥物進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)階段。其中骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療造血干細(xì)胞移植后發(fā)生的移植物抗宿主?。℅VHD）和克隆氏（Crohn）病已經(jīng)進(jìn)入到III期臨床階段。但由于成人骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞數(shù)量及增殖分化潛能隨年齡的增大而下降，病毒感染率較高，且供者間充質(zhì)干細(xì)胞的采集須行骨髓穿刺術(shù)，來源受到限制，增殖較慢等等因素的影響,使得臨床研究進(jìn)展緩慢。尋找新的間充質(zhì)干細(xì)胞來源是目前國內(nèi)外干細(xì)胞研究的熱點(diǎn)。
??? 與骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞比較，臍帶原始間充質(zhì)干細(xì)胞除同樣具有免疫原性低，較強(qiáng)的擴(kuò)增能力和多向分化潛能外，還有比骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞取材更加方便，不存在病毒感染等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)?zāi)酥两窈蟮呐R床治療，預(yù)計(jì)會(huì)更加有效和安全; 此外臍帶來源廣泛，便于取材，對(duì)供者無不利影響，無道德倫理問題的限制，因此，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞必將替代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，成為臨床所需間充質(zhì)干細(xì)胞的理想來源。
??? 在胚胎干細(xì)胞的研究領(lǐng)域，中國與美國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家比較尚還有差距。但在胎體和成體干細(xì)胞的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面，中國與發(fā)達(dá)國家的差距很小。相信通過干細(xì)胞專業(yè)知識(shí)的普及，有更多的科技醫(yī)療衛(wèi)生工作者可以投身到干細(xì)胞研發(fā)領(lǐng)域中來,使我國在未來干細(xì)胞研究中不斷取得原創(chuàng)性的成果，讓高端科技走入民間，使國民的健康水平得到進(jìn)一步提高。