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干细胞医疗:培养新生器官,修复人体伤病,消除排异反应

【摘要】:冻存的干细胞具有广泛的医疗用途。最有应用前景的恐怕是利用干细胞培养器官,以替换衰老病变的人体器官。而干细胞技术的发展,为人类生产充足的新生器官提供了可能性。在利用干细胞培养出具有实际临床应用价值的人体器官前,利用干细胞修复人体的伤病,已经成为潜力无限的研究方向。而且,如果能够消除排异反应,就可以只取某个人的干细胞批量生产器官,其他人便都能“坐享其成”了。

冻存的干细胞具有广泛的医疗用途。最有应用前景的恐怕是利用干细胞培养器官,以替换衰老病变的人体器官。

随着年龄的增长,人体内各种内脏器官都会发生功能的丧失和退化。衰老的器官无法替换,只能渐渐失去功能。而干细胞技术的发展,为人类生产充足的新生器官提供了可能性。

在临床上,人们可以诱导干细胞,形成有特定功能的细胞。平面的器官比较容易培养。例如烧伤患者需要植皮,可以用自己的干细胞培养出一片皮肤,修复患处。

然而,对于立体的器官,则需要让干细胞按照一定的框架结构生长。此时就可以通过3D培养和3D打印等技术,把干细胞培养成一个立体的器官,比如肾脏、心脏,甚至大脑。

美国辛辛那提儿童医院的韦尔斯实验室就致力于用多能干细胞培养迷你胃。如今,实验取得了飞跃,不仅能培育胃窦(gastric antrum)细胞,连胃底(gastric fundus)细胞也已不在话下。不过,要让迷你胃实现各种复杂的功能,还有漫长的路要走。(www.chuimin.cn)

在利用干细胞培养出具有实际临床应用价值的人体器官前,利用干细胞修复人体的伤病,已经成为潜力无限的研究方向。2016年,张康等人将干细胞用于眼部晶体组织(lens)的修复,从而有效地治疗了先天性白内障(congenital cataract)。2018年,有研究人员发现,为中风患者注射人体羊膜细胞(胎盘羊膜干细胞的一种)可以有效减少脑部的损伤,并且有助于患者恢复。随着技术的进步,相信干细胞在未来会有更多的应用场景。

在未来世界,人体器官是否会像工业零件一样,可以通过流水线生产?身体什么地方出现了问题,是否可以直接换个新的?这并非不可能。而且,如果能够消除排异反应,就可以只取某个人的干细胞批量生产器官,其他人便都能“坐享其成”了。

效果图:实验室培养出来的人造器官