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干细胞:万能钥匙破解疑难病症

【摘要】:干细胞破解疑难病症的万能钥匙我们的身体就像一个正在运转的复杂机器,在多达几十年的生活中,难免有些组织和器官会受到损伤破坏,与此同时也会出现很多的疑难杂症。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。从而使胚胎干细胞可能被用来取代病人体内的坏损组织细胞,达到治疗疾病的目的。

干细胞 破解疑难病症的万能钥匙

我们的身体就像一个正在运转的复杂机器,在多达几十年的生活中,难免有些组织和器官会受到损伤破坏,与此同时也会出现很多的疑难杂症。如何治疗这些疑难杂症是人类的梦想之一,现在我们知道,要解决这些问题,就必须重建健康的组织和器官,而最有可能完成这一人类梦想的非干细胞莫属。

干细胞是一类未充分分化,尚不成熟的细胞或原始细胞,是具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定的条件下,干细胞可以分化成机体内的多功能细胞,形成任何类型的组织和器官,以实现机体内部建构和自我康复能力。医学界称为“万用细胞”。

根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

血液采集

干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。

在胚胎的发育中,单个受精卵可以分裂发育为多种细胞的组织或器官。在成年动物中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。

显微镜下的干细胞

早在1970年小鼠胚胎干细胞在体外进行培养就已经获得成功。然而,人胚胎干细胞的体外培养直到最近才取得进展,1998年,美国科学家Jumes Thomson首次取得了人类胚胎干细胞在体外的非分化增殖,他们从体外受精的人胚胎内细胞团中分离胚胎干细胞,进行体外培养,并获得了成功,证明了人体胚胎干细胞与啮齿类动物有极为相似的特点。从而使胚胎干细胞可能被用来取代病人体内的坏损组织细胞,达到治疗疾病的目的。该研究的成功,被科学家认为是干细胞研究中一块重要的里程碑。(www.chuimin.cn)

成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。然而,这个观点目前受到了挑战,最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广阔的空间。

1999年12月美国科学家Margarel Goodell发现小鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”成血液细胞,这一发现很快被世界各地的科学家证实,并且发现人成体干细胞同样具有“横向分化”的功能。现在已证明人的骨髓干细胞可以分化为肝脏细胞、肌肉细胞、神经细胞等。这种横向分化具有相当的普遍性,也就是说,“横向分化”可以利用病人自身的健康组织干细胞,诱导分化病损组织的功能细胞,从而达到治疗各种组织坏损性疾病的目的。

新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术,根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童,这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。现在,利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言,用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞,有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来;不久的将来,失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者,都可望借助干细胞移植手术获得康复。

由此可见,干细胞的用途非常广泛,涉及到医学的多个领域。目前,科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为“种子”,培育出一些人的组织器官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,将产生一种全新的医疗技术,也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官,从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官,来替换自身病变的或衰老的组织器官。

干细胞形态照片

造血干细胞移植技术是治疗白血病的重要手段

骨髓移植

骨髓移植,是指在大剂量化疗和全身照射大量破坏患者的白血病细胞后,把健康人或自身已缓解的骨髓移植给患者,使其造血干细胞持久地在患者骨髓腔分化增殖,从而恢复其正常造血和免疫功能的过程。它能最大限度杀伤白血病细胞,又可挽救大剂量化疗放疗对正常造血细胞的损害。骨髓移植是目前根治白血病的最先进的方法。它可分为自体(身)和同种异体移植,后者包括同卵双胞胎、同胞兄弟、姐妹或父母或子女,而其对年龄也有要求:自体<55岁,异体<45岁。