干细胞技术让你“重生”

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日期: 2004-10-08 今日/总浏览: 1/5853 N4 N: U! q) j" o7 V, f' q0 x/ @
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: ~9 W( G6 `/ N1 R# Z+ O　■编者按
! z# h6 ]) ?1 s% c: o　　进入市场的世界上第一种基因治疗药品重组腺病毒-p53注射液、具有预防和治疗性的新一代乙型肝炎疫苗、在去年与突发其来的SARS的斗争中几项获得新药证书的SARS诊断试剂、将要临床验证的第一个AIDS病疫苗和基因重组AIDS病治疗药，以及获得了国家生产许可证的膜型缓/控释纳米肥料、纳米级风化煤多功能肥料、环境友好型高效纳米农药……这些都出自生物工程技术这一主题。
* p2 |' P, P; b% z, l1 P* f$ c7 j　　该主题的设置目的是通过研制一批拥有自主知识产权和巨大市场潜力的生物工程产品，使我国生物工程的总体技术水平达到国际先进，提高生物工程技术在我国农业、医药、社会安全和环保等相关产业发展中的贡献率。本期我们将和您一起近距离接触生物工程技术主题组的部分领域。( E" Z! X6 L- |+ P; a7 I
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李尔森·埃格亚无疑是一位非常幸运的巴西老头。
8 ~. M" o7 Q" X/ A" f　　当年逾古稀的他再次出现在人群中时，可以一口气绕巴西最大的足球场走三英里，每周坚持游三次泳，每天工作8小时，甚至在巴西的狂欢节上欢舞。然而两年前，因心力衰竭，他被撂到了病床上，差点与死神相拥。$ P: k/ D" b/ S/ M9 [4 N
　　美国得克萨斯心脏病研究所进行的干细胞再生治疗技术临床实验在他身上获得了成功，同时给无数患者带来了“重生”的希望。
; n3 R6 O4 t  r* S9 s4 `( |$ P0 S　　“干细胞治疗技术几乎涉及人体所有的重要组织和器官,也涉及人类面临的大多数医学难题，如心血管疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、骨质疏松、恶性肿瘤、老年性痴呆、帕金森病、严重烧伤、脊髓损伤和遗传性缺陷等疾病的治疗。”国家863计划“组织器官工程”重大专项总体专家组组长裴雪涛说。5 a- ?- w: M  B* _( N
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　　不再“拆东墙补西墙”8 u8 |$ I- P& A2 F$ A9 C( z
　　人们一直在畅想，身体上的器官能否像机器零部件一样随时更换，或者像竹子一样顽强地再生。( h5 p/ R( b; O1 g/ r9 z' L# A; V
　　医学的不断发展，正在提供着可能。4 W5 y! E2 R  u% u' I
　　“组织器官工程是应用现代生命科学、材料科学、计算机科学和工程学等学科的原理与方法，研究和开发用于替代、修复、改善或再生人体各种损伤组织或器官（包括功能和形态）的技术和产品，是继基因工程之后现代生物技术又一新兴的前沿技术领域，它涵盖了组织工程技术、干细胞技术、组织器官代用品、异种器官移植等多项现代生物技术的内容，并将可能成为21世纪具有巨大潜力的高科技产业之一。”裴雪涛说。
2 M; r) W2 k7 m3 n　　而所有这些，最具革命性的意义在于，医学从此将走出组织器官匮乏的困境和以牺牲健康组织为代价的“拆东墙补西墙”模式，步入制造、再生、重建组织和器官的“再生医学”新时代。9 u8 P. v7 y& {5 B  i' S
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　　不再屈居人后& j3 Q4 j* ?8 i$ R  _0 f; s2 n
　　各国政府、科学界、企业界以及普通百姓对此寄予了极大的关注。美国、日本、以色列、澳大利亚、欧洲各国政府和大型生物医药企业纷纷投入巨资参与这一领域的研究和开发。9 L. }1 R/ X1 L: o" z
　　裴雪涛介绍说，全世界范围内，再生医学的第一个热潮是在20世纪中期。骨髓移植治疗技术被广泛应用，使得造血干细胞非常热。但是，我们错过了这一机遇而落后于发达国家。
9 t  n( {' B9 {4 C7 _( z* J　　20世纪90年代以后，又掀起新的一轮干细胞热。, M/ k4 s4 }; ^8 b& H! l# U, ?' _3 a
　　1997年，英国Roslin研究所第一头克隆羊多莉诞生，从而掀起了干细胞研究的热潮，并使其国际竞争白热化。; s: j5 l' b# I+ S% G. L" A6 X, j: Z
　　美国、英国、日本等国家已相继获得克隆猪、克隆牛、克隆鼠、克隆猴等。1998年，美国Wisconsin大学和JohnHopkins大学分别从囊胚和流产胎儿中分离获得人类胚胎干细胞系。
- N$ A. M2 t, D　　随后，以色列、澳大利亚、日本、新加坡等也先后从IVF分离获得人胚胎干细胞系，并诱导胚胎干细胞生成神经细胞、造血细胞、肌肉细胞、胰岛细胞等。+ i7 H! r, M4 I( r3 P$ L. L
　　科学家发现，取自人胚胎或骨髓的干细胞可用于培育不同的人体细胞、组织或器官，这有望成为移植器官的新来源。# i2 m8 y: l8 @& F# G
　　干细胞的研究与应用在Science公布的1999年世界十大科技进展中名列榜首；并于2000年和2003年再度入选世界十大科技进展。1 M( _0 u$ K) f9 J
　　这一次，我们基本与世界同步。
: d: {# N( ?7 c. z" G& }3 m, G　　1999年以后，我国政府的科研基金直接或间接投入干细胞的研究明显增加。自然科学基金委对这些项目的支持年年上升。十五期间，国家973计划重点支持了干细胞和组织工程的相关基础研究，而863计划则启动了组织器官工程的重大专项，涵盖了所有支撑的关键技术。; ~* e; O8 T! Q  I. t- ^, U
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　　不再紧盯传统胚胎干细胞: I1 v4 R! ^) a  I1 L6 Y" e
　　“每个人每天都有1011的血细胞完成‘使命’后丢失掉，基本上都是通过造血干细胞终身造血来完成整个系统的更新。”裴雪涛说，干细胞如此强大的自我复制和多向分化能力从理论上为干细胞治疗技术提供了可能。
) g8 u) M# D$ W- W6 h% x- X4 O　　干细胞具有自我复制和分化的多向性特点，很多组织来源的干细胞都可以发育成各种各样的组织细胞。比如，从大脑里拿到的神经干细胞经过诱导可以发育成血液等其他的组织，骨髓里的干细胞同样可以发育成心肌、神经细胞、肝脏细胞、胰岛等。+ N( F+ G! v0 t" g( S
　　这似乎不亚于孙悟空的“72变”。- J" y4 C" m8 B. b5 X
　　“与传统胚胎干细胞相比，成体干细胞取材容易，因为每人都有，而且不存在伦理学问题；大部分是自体移植，不存在免疫学排斥，操作上简单，比较容易接受，容易接近临床，安全性较高。”裴雪涛说。
) X. t3 j0 q* D. v/ \* `　　尽管这种现象的机制在生物医学界存在争论，但是其应用是公认的。) d5 t% Q" e$ ?3 [5 x+ j
　　2003年，胚胎干细胞发育成为过去认为不能发育的生殖细胞卵细胞、精子细胞，再次登上Science的十大科技进展。* a: L+ `% z7 h
　　干细胞技术的热潮，使得它在纳斯达克股票市场上也有了一席之地。
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　　不再有身体的残缺0 \( |0 h: i5 S" x
　　2001年初，英国第一个将克隆研究合法化，立法允许为治疗性目的进行人体细胞克隆研究，即允许科学家培养克隆胚胎以进行干细胞研究。科学家可以利用被生育诊所废弃的胚胎（IVF剩余胚胎）进行干细胞和其他研究，也可以通过试管内受精培养研究用胚胎。, J, `+ \0 C7 R" t2 \5 c
　　在日本，干细胞研究是“千年世纪工程”中的核心内容之一。2001年底，日本通过法律，允许上述同样内容的研究。为了能科学安全地进行干细胞研究，日本政府通过了干细胞研究指南。指南规定，用于研究的胚胎细胞只能从那些本该被废弃、用于生育治疗目的的胚胎干细胞培育组织获取。
& M  n7 X* p0 A% S% T- Q" `　　我国的干细胞技术目前已经非常接近应用，造血重建、心肌再生（如心衰）、血管、神经等的重建研究已有明显突破，部分技术和产品已通过中检所的认证，正等待审批。相关标准的制定也在进行中。本月下旬，将进行新一轮的组织工程部分标准论证。
, J6 a+ i4 C$ Y1 f/ N6 P7 j　　可以预见，随着技术的发展和标准的完善，不久的将来，人们身体的任何部位都可以像蝾螈一样再生。
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* i. R3 R; g8 l1 {# F- J& R　　关于干细胞
8 s# K* Q8 @/ y: M7 P" v/ \2 z* \　　干细胞不是干燥的细胞，而是“主干细胞”，它们能分化成为多种不同的细胞，就像树的主干能分出许多枝桠。干细胞（Stemcell）的名称于1895年由德国动物学家ValentinHacker首次使用，用于指代一种水蚤的早期胚胎中产生原始生殖细胞的那些细胞。
5 s% C. s# s7 }+ I　　干细胞对早期人体的发育特别重要，在儿童和成年人中也可发现专能干细胞。举我们所最熟知的干细胞之一造血干细胞为例，造血干细胞存在于每个儿童和成年人的骨髓之中，也存在于循环血液中，但数量非常少。在我们的整个生命过程中，造血干细胞在不断地向人体补充血细胞———红细胞、白细胞和血小板的过程中起着很关键的作用。如果没有造血干细胞，我们就无法存活。
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　　组织器官工程重大专项的主要任务：* e2 y' r8 n  e: Y
　　1.开展组织工程化骨、软骨、肌腱、皮肤等系列组织工程产品的研究，获得临床批文，开展临床试验；, g- ~4 N+ \6 L  J0 o# s+ V
　　2.开展干细胞定向诱导分化、核移植技术、干细胞增殖分化调控等研究，利用干细胞定向培育出血液、角膜、神经、胰岛、肝脏、心肌等细胞，提出部分干细胞临床治疗方案，并获得临床批文；
% |! n; n8 A! a7 _" Y4 p　　3.开发具有自主知识产权、安全有效的新型人工组织器官代用品；: L3 g) j# O: z3 j4 l
　　4.获得经过基因修饰的我国小型猪，进行异种器官、组织和细胞移植的基础研究；) _8 I1 Z  Z& i! ?# m4 C2 ~! t
　　5.建立能参与国际竞争、可带动相关学科和产业发展的研究、开发和应用基地；
8 `, b- j* p. F  O& F, Y  u　　6.建立和完善相应的技术标准、技术规范和伦理学指导原则。
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) ?  d  ?( t& n- D作者:
0 v- w( I% L2 M, s2 `9 u来源: 科技日报
! p2 V( m2 C; Q' P4 ^6 \) a发布者: 刘斌