干细胞--生命科学的一个主攻热点

小刘医生

干细胞--生命科学的一个主攻热点
( V" y% L, d* U  J+ B3 R* u作者：章静波 来源：《科技文摘报》 - b6 |4 L  F. W$ j, ?- F
　　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( ES)在医学乃至整个生命科学中的巨大潜势。
% C3 B! A+ |# Q% y6 ^& b2 L1 c3 B: p% b/ w
　　什么是干细胞呢?一般而言是指那些同时具有自我更新和产生分化细胞能力的细胞。尤其在早期胚胎发生过程中，它们可以产生构成身体器官各种类型的组织。这种细胞就是胚胎干细胞，发育生物学家将它们称为“全能性细胞”。到了个体发育的一定阶段甚至成体，仍有一部分细胞负责组织的更新和修复，诸如血液、肠道粘膜上皮、皮肤表皮等。这些细胞便是一 般所指的特定组织的干细胞，又称为多能性细胞。
: c) z+ B1 N! e( z( _( G
- {  ^& u, \: n0 F: i7 G5 N" W% F　　随着细胞生物学的发展，人们现已发现，栽些成体组织不但能再生，而且可以衍生成与其来 湖不同的细胞类型。例如肌肉细胞在一定的环境下可以成为有增殖能力的骨髓细胞；相反地 ，血液“前体细胞”(即未完全成熟的血细胞)也可变成肌肉细胞，甚至长出肝或脑细胞来。8 N  x* i! P8 e5 u
2 L; F, X# [$ i  r' `7 D0 I
　　正由于上述发现，科学家们已认识到干细胞可能成为未来一种“拯救生命”的有效疾病治疗手段。例如，有一则正在进行的中临床试验表明，小剂量纯化的造血干细胞足可使患者骨髓再生，这样便可以避免肿瘤病人进行自体骨髓移植所带来的癌细胞污染，以确保肿瘤不会复发。又如，科学家还发现，成体神经系统中依然存在干细胞，若让它们“重新活化”、增殖与定向分化，则将是神经退化性疾病( 如帕金森病)、脊髓损伤患者的福音。
/ C( k) U/ e! e  M6 T$ k3 }* b4 \3 F# T3 c2 D
　　但是，迄今有关干细胞的研究还存在着许多因难，首先，ES虽好，但其来源有限。目前ES多取自人工流产的极早期胚胎或是培植试管婴儿时剩余的胚胎。然而现已有科学家证实E S可以在体外即实验室的试管中培养与繁殖，并且可以使ES细胞增殖、定向分化并形成多巴胺能性细胞，而这正是治疗帕金森病所亟需的神经元。可惜这只是在小鼠细胞中的实验，人体细胞是否如此还有待证明。/ u4 ^  S% W9 y! C# T* \

1 d- i  O+ s$ ]8 Q! m4 c3 }　　其次，如何分离极为纯化的干细胞也是一个难题。在造血干细胞的实验中，人们已总结出一整套与细胞分化阶段相关的细胞表面标志，这样便可从人多的混杂细胞群体中将有用的干细胞分离出来。但是其他细胞的干细胞是事也有实用的细胞表面标志或是别的识别方法还有待进一步研究。
9 W9 l& U" Q8 r5 u4 h2 q4 f+ r' r  v5 j5 W
　　从上不难看出，干细胞尤其是胚胎干细胞的识别、分离、增殖、定向分化将成为细胞生物学以及整个生命科学的主攻热点。在人类基因组工作框架图完成之后，细胞工程( 或者称为组织工程)尤其是干细胞的研究，将成为后基因组计划的极为关键的部分之一。